清华大学赵海燕课题组--真空冷冻干燥法制氧化石墨烯/fe2o3纳米复合材料高效催化热分解高氯酸铵
来源：石墨烯联盟
这里，通过真空冷冻干燥法合成制备了go/fe2o3 纳米复合材料，用于热 分解高氯酸铵 (ap) 。一系列表征结果表明，冷冻干燥处理后的 go 与原始 go 一致。透射电子显微镜 (tem) 和扫描电子显微镜 (sem) 分析显示，氧化铁纳米颗粒锚定在go片之间。探究了fe2o3: go不同比例下对ap的催化作用，其中3 wt% go/fe2o3纳米复合材料相对于纯ap，对应的ap热分解温度大大降低。采用第一性原理计算阐述了协同效应，结果表明，催化剂中石墨烯的存在，可以降低ap热分解反应期间的活化能垒（约 17% ）以增强催化效果。
figure 1. (a) fe2o3 和 go/fe2o3 纳米复合材料的 xrd 谱，(b) 冷冻干燥后go和原始 go 的 xrd 谱。(c) 原始 go 和样品1的 ft-ir 光谱，(d) 样品2至样品5的 ft-ir 光谱。
figure 2. go /fe2o3 杂化物的(a) 制备和结构示意图。(b) fe2o3的hrtem 图像，(c) fe2o3 纳米粒子的尺寸分布。(d) 样品的扫描电镜图像，(e) 样品1的 hrtem 图像。
figure 3. (a) 含和不含 go/fe2o3 纳米复合材料的 ap 热分解的 dsc 曲线；(b) 放热过程中有和没有催化剂的 ap 分解情况。
figure 4．(a) ap 分解为 nh3 和 hclo4 的反应曲线。(b) 不同催化剂之间的比较。(c) 石墨烯涉及的反应过程示意图。(d) 不含石墨烯的反应过程示意图。
该研究工作由清华大学haiyan zhao课题组于2021年发表在langmuir期刊上。原文：graphene oxide/fe2o3 nanocomposite as an efficient catalyst for thermal decomposition of ammonium perchlorate via the vacuumfreeze-drying method。