火工品INITIATORS&PYROTECHNICS文章编号：1003-1480（2023）01-0069-05过渡金属氧化物对高氯酸钾基彩色发烟剂的催化作用研究唐井爽1,2，朱晨光1，刘非凡1（1.南京理工大学化学与化工学院，江苏南京，210094；2.陕西应用物理化学研究所应用物理化学重点实验室，陕西西安，710061）摘要：为研究过渡金属氧化物对高氯酸钾基彩色发烟剂的催化作用，分别以Fe2O3、Co2O3、CuO作为催化剂，与高氯酸钾和乳糖混合组成烟火药，并加入40%的次甲基蓝染料制备成蓝色发烟剂，采用TG-DTA、TG-FTIR、高速摄影仪和高速红外热像仪研究了烟火药的热分解、燃烧性能以及发烟剂的发烟效果。结果表明：燃烧反应主要是固态的高氯酸钾和液态的乳糖发生反应生成CO2，催化剂的添加加速了这一反应过程，3种金属氧化物的催化效果由好至差依次为Fe2O3、Co2O3、CuO；Fe2O3的添加使药剂的放热峰提前14℃，燃烧速率提升2倍以上；加入Fe2O3的发烟剂的发烟时间为11.55s，其形成的烟雾较浓、发烟持续性较好、药剂反应较充分。关键词：彩色发烟剂；催化作用；过渡金属氧化物；高氯酸钾中图分类号：TJ55；TQ567.5文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1003-1480.2023.01.014StudyontheCatalyticEffectsofTransitionMetalOxidesonPotassiumPerchlorateBasedColorSmokeAgentTANGJing-shuang1,2，ZHUChen-guang1,LIUFei-fan1(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing,210094;2.ScienceandTechnologyonAppliedPhysicalChemistryLaboratory,ShaanxiAppliedPhysicsandChemistryResearchInstitute,Xi’an,710061)Abstract：Inordertostudythecatalyticeffectsoftransitionmetaloxidesonpotassiumperchloratebasedcolorsmokeagent,Fe2O3,Co2O3andCuOwereusedascatalysts,whichwasmixedwithpotassiumperchlorateandlactosetoformpyrotechniccompositionsrespectively,and40%methylenebluedyewasaddedtopreparebluesmokeagent.TG-DTA,TG-FTIR,high-speedphotographyandhigh-speedinfraredimagingwereusedtostudythethermaldecompositionandcombustionperformanceofthepyrotechniccompositionandthesmokyeffectofthebluesmokeagent.TheresultsshowthatthecombustionreactionismainlyduetothereactionofsolidpotassiumperchlorateandliquidlactosetogenerateCO2,andtheadditionofcatalystacceleratesthereactionprocess.Thecatalyticeffectsofthe3met...
