界面工程设计的Delafossite CuCoO2/CuO异质结催化剂，用于二硝基甲胺单燃料

《ACS Applied Engineering Materials》：Interface-Engineered Delafossite CuCoO2/CuO Heterojunction Catalyst for Ammonium Dinitramide Monopropellants

CuCoO?及其CuO异质结催化剂通过优化铜钴配比（2:1）显著提升LMP–103X推进剂的催化分解效率，降低点火温度55°C，机理涉及氧空位形成和异质结界面电荷传输促进氧化还原循环。

　　

基于二硝基胺（ADN）的单组元推进剂（如LMP–103X）相比肼具有更低的毒性，但其应用受到低温启动性能不佳的限制，这需要较高的能量来引发燃烧。我们报道了一种非贵金属CuCoO₂材料及其CuCoO₂/CuO异质结构，通过优化Cu:Co前驱体比例成功制备。该异质结构显著提升了LMP–103X的催化分解性能并降低了其点火温度。通过PXRD分析了催化剂中的相变过程，利用SEM和TEM研究了其异质结构与微观形态。最佳的Cu:Co（2:1）比例有助于形成CuCoO₂/CuO异质结构，使分解温度比未催化的单组元推进剂降低了55°C。XPS分析表明，催化剂中存在多价阳离子（Co³⁺/Co²⁺和Cu⁺/Cu²⁺）以及高密度的氧空位，这些因素增强了氧化还原活性和界面电荷转移；反应后表面分析揭示了参与催化作用的Co³⁺和Cu⁺活性位点。在优化后的金属比例下，催化性能的提升归因于异质结构界面密度的增加，这促进了高效的电荷传输和氧化还原循环。