双核二茂铁基离子复合物(DiFc-IC)：高迁移抗性燃烧催化剂在过氯酸铵复合推进剂中的应用研究

本文创新性设计了一种双核二茂铁基离子复合物(DiFc-IC)，通过离子自组装法合成，作为过氯酸铵(AP)复合推进剂的高效燃烧速率催化剂。研究表明，5wt% DiFc-IC可使AP高温分解(HTD)温度显著降低，其扩散系数仅为商品化催化剂catocene的7.6%，展现出优异的迁移抗性和热稳定性（TGA/DSC验证），为新一代固体推进剂开发提供了重要技术路径。

　　

材料

实验采用纯度≥98%的二茂铁羧酸（Ferrocenecarboxylic acid，麦克林试剂）与三甲基铵甲基二茂铁氯化物（(ferrocenylmethyl)trimethylammonium chloride），过氯酸铵(AP)和商品化catocene均直接使用。所有试剂均经标准流程纯化，实验用水为电阻率≥18.2 MΩ·cm的超纯水。

结构表征、紫外-可见光谱与热稳定性分析

通过离子自组装合成的DiFc-IC催化剂经¹H-NMR（图4）证实结构：季铵盐甲基质子信号出现在3.2 ppm，二茂铁特征峰位于4.0-4.8 ppm区间。紫外光谱显示典型金属-配体电荷转移带（MLCT），证实电子离域特性。热重分析(TGA)表明该催化剂在300°C以下保持稳定，优于传统有机催化剂。

结论

本研究成功开发出具有双核结构的二茂铁基离子催化剂DiFc-IC，其5wt%添加量即可显著降低AP的HTD分解温度。独特的离子键结构使其扩散系数仅为catocene的7.6%，在推进剂基体中展现出"分子锚定"效应。该成果为发展高性能、低迁移的固体推进剂催化剂提供了新思路。