銅及其氧化物薄膜的磁控濺射法制備及對AP的催化性能研究.pdf

1、近年來,液相法制備過渡金屬或過渡金屬氧化物應用于催化高氯酸銨(AP)的熱分解已被廣泛研究,但用磁控濺射法等物理氣相沉積方法制備過渡金屬及氧化物薄膜應用于AP熱分解反應的研究還幾乎未見報道。
　　 本文以99.99％高純無氧銅為靶材,采用磁控濺射法制備銅薄膜,隨后對其進行氧化處理得到銅氧化物薄膜。采用X射線衍射儀(XRD)、拉曼光譜儀(Raman)、原子力顯微鏡(AFM)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)和臺階儀等測試手段,分析

2、討論了基底材料、濺射功率、濺射壓強、沉積時間和氧化溫度對銅及氧化物薄膜結構、形貌、成分和厚度的影響;研究結果表明基底材料會影響薄膜表面晶粒結構的變化;沉積時間不僅影響薄膜鍍層厚度,還可以看出薄膜表面顆粒結構由球形向正八面體結構轉變;濺射壓強和濺射功率影響薄膜沉積速率、薄膜表面晶粒粒徑和粗糙度的大小;氧化處理溫度的不同造成薄膜的成分、顆粒和粗糙度有明顯差異。
　　 將制備的銅及氧化物薄膜以一定比例添加在高氯酸銨中,通過差示掃描量熱

3、儀(DSC)分析不同含量、不同制備條件及不同成分的銅及氧化物薄膜對高氯酸銨熱分解性能的影響,研究表明,銅薄膜對AP的高低溫分解階段都有顯著的催化效果,大幅度降低AP的高低溫分解溫度,低溫分解溫度最低降至270℃,高溫分解溫度最低降至350℃,特別是,添加銅薄膜時AP低溫分解階段的放熱峰尖銳陡直;添加銅價氧化物薄膜也增加了AP的表觀分解熱,其中效果最好的達到1212.98J·g-1,而純AP的只有563.74J·g-1。
　　 另