CuO/RGO纳米复合材料的制备及其对高氯酸铵热分解性能的影响研究(3)
考虑到纳米CuO对AP具有显著的催化作用，同时利用石墨烯超大的比表面积和优越的导电性能，制备出石墨烯基CuO纳米复合材料，可以使纳米CuO分散性得到改善，增强纳米CuO的催化效率。因此，制备石墨烯基CuO纳米复合材料并研究其对AP的热分解性能的催化效果，对其在推进剂中的应用具有很大的意义。
1.2 纳米氧化铜的制备方法
纳米氧化铜的制备方法主要有固相法、液相法等。
1.2.1 固相法
固相反应起始于两个或者多个反应物分子的扩散接触，然后在发生反应。纳米氧化铜的制备过程中把金属盐或金属氧化物按配方充分混合，经研磨充分反应后，直接得到纳米氧化铜粉体，或再进行煅烧、再研磨后得到超细粉体。
1.1.1 室温固相反应法
南京理工大学的李凤生[14]教授采用室温固相反应法，按摩尔比将硫酸铜和碳酸钠混合，在室温下充分研磨，待混合物变成黑色后洗涤过滤，再将滤饼干燥，或者高温煅烧得到产物。产物用SEM表征证实得到了粒子粒径约为10 nm的针状纳米CuO。刘士军和彭秧锡[15]将固体硫酸铜和碳酸钠混合均匀，在加入少量乙醇后进行微波辐照，反应体系变成泥浆状，经洗涤干燥后得到前驱体，然后在600 ℃下处理1 h得到粒径在30 nm~50 nm的CuO。
1.1.2 低温固相配位化学反应法
2000年，洪伟良等[16]利用低温固相配位化学反应法，以乙酸铜和草酸为原料，将处理过的一定粒度的乙酸铜、草酸按反应摩尔比置于研钵中充分混合，研磨至体系为浅绿色粉末。研磨后的样品经真空干燥，得到前驱体CuC2O4•2H2O，在将该前驱体置于马弗炉中高温加热2 h，前驱体分解即得纳米CuO。经表征后证实该法制得的纳米氧化铜粒径在20 nm~30 nm之间。该法过程简洁、操作方便、毒性小、效率高，但是产物粒径较大，分散性差。
1.2 液相法
液相法是实验室制备纳米氧化铜的主要方法，主要包括水热法，溶剂热法等，液相法主要利用溶液在高压反应釜内形成高温高压的气氛，加速反应进行，有利于晶体的生长，且晶体较为规整，但实验设备相对昂贵，成本高且不能直观观察反应进行状况。
1.2.1 水热法
水热法是以水为溶剂和介质，在反应釜内利用高温从而产生高压促进化学发应的进行。2009年，刘丽来等[17]自创地将阳极氧化铝(AAO)模板与水热法相结合,在150 ℃的条件下，以AAO模板为衬底制备了CuO纳米片及片状CuO晶体网络结构。该法在磁力搅拌下往硫酸铜溶液中滴加氨水，待沉淀完溶解后转入反应釜中密封，150 ℃下加热数小时，经冷却洗涤干燥得到纳米CuO片，该CuO的厚度为30 nm，长度为230 nm。申振欢和殷晶周等[18]人利用水热法，以CuSO4•5H2O和氨水为原料NaCMC为催化剂制备出花生状的纳米氧化铜。该法将CuSO4•5H2O溶解于去离子水中，再加入一定量的氨水和NaCMC，搅拌反应十分钟后倒入高压反应釜，200 ℃下反应6 h后冷却至室温，最后用去离子水和乙醇洗涤数次再经干燥得到粒径约100 nm的CuO。
1.2.2 溶剂热法
Hong Z S等[19]以醋酸铜为原料，采用溶剂热法制备了球形氧化铜粉体，平均粒径为11 nm，还研究了反应温度和反应时间对氧化铜颗粒大小的影响。制备过程是先将0.05 mol/L的醋酸铜乙醇溶液放入高压反应釜中，再将反应釜分别放在90 ℃、130 ℃、150 ℃、180 ℃下保温2 h，自然冷却至室温，沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到纳米CuO。
1.2.3 快速液相沉淀法
S. Chandrasekaran[20]将CuCl2•2H2O溶解在油酸中，后加入沉淀剂进行反应，将得到的沉淀进行煅烧最后得到纳米氧化铜。该报道中研究了不同煅烧温度对氧化铜颗粒粒径的影响，实验结果表明，随着煅烧温度的上升，氧化铜颗粒的粒径逐渐增大。
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