[发明专利]一种推进剂用钒碳复合物燃烧催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种推进剂用钒碳复合物燃烧催化剂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤1、将碳基基底置于原子层沉积设备的反应腔室内，封闭原子层沉积设备的样品进出口；

步骤2、分别加热反应腔室与钒源盛放容器，使反应腔室的温度处于80℃～400℃，盛放容器的温度处于40℃～300℃；

步骤3、将惰性载气注入反应腔室，并进行抽真空处理，使反应腔室具有一定真空度；所述惰性载气的流速为50sccm～100sccm，真空度不大于200Pa；

步骤4、采用气体鼓泡的形式将钒源分子注入反应腔室，注入时长为80s～800s，使钒源分子在碳基基底表面发生化学吸附；

步骤5、将惰性载气注入反应腔室，注入时长为100s～1000s，利用惰性载气将碳基基底表面物理吸附的钒源分子吹离碳基基底表面；所述惰性载气的流速为10sccm～300sccm；

步骤6、将氧化剂分子注入反应腔室，注入时长为80s～1000s，在碳基基底表面完成钒源与氧化剂的氧化还原反应；

步骤7、将惰性载气注入反应腔室，注入时长为100s～1000s，利用惰性载气将碳基基底表面经反应生成的副产物与多余氧化剂分子吹离碳基基底表面；所述惰性载气的流速为10sccm～300sccm；

步骤8、重复执行步骤4至步骤7，使得氧化钒占比达到1％–100％，得到钒碳复合物燃烧催化剂。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳基基底材料为活性炭、炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管、富勒烯、介孔碳中的至少一种，或者以上材料中任意种类以任意比例进行的混合。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氦气、氮气或氩气中的一种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钒源为三异丙氧钒氧或乙酰丙酮钒氧中的一种；所述氧化剂为双氧水、水或氧气中的一种。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，将碳基基底平铺在原子层沉积设备的反应腔室内，或将碳基基底置于多孔容器后再置于原子层沉积设备的反应腔室内。

6.一种推进剂用钒碳复合物燃烧催化剂，其特征在于，所述催化剂采用上述任一项权利要求所述的方法制备；所述钒碳复合物燃烧催化剂包括碳气凝胶微球和分散在碳气凝胶微球表面的V₂O₅。