固体推进剂被广泛应用于军事和民用领域。一般来说,传统固体推进剂的推力无法调节,而电控固体推进剂(ECSPs)可实现多次启停且推力可调。添加燃速催化剂被认为是改善固体推进剂燃烧性能的有效方法,如高能金属有机框架(EMOF)、过渡金属氧化物、碳负载的过渡金属氧化物、金属粉末和金属合金,但有关催化剂对ECSPs燃烧性能影响的研究却很少。
MOFs由金属离子和有机配体通过强配位键组成,以其设计灵活、多样性和多孔性而闻名。它们具有比表面积大、活性位点多、电催化选择性强等优点,已被广泛应用于电催化水分解、光催化和二氧化碳催化等领域。但MOFs的导电性因其内部空腔较大而受限制,人们一直在努力通过改性来提高其导电性。一种有效的方法是使用具有高导电性和多功能结构的离子液体。有研究表明经离子液体修饰的MOFs的导电性能显著提高,这显示了制造具有更强导电性和电催化性能的复合燃料的潜力。
基于此,四川大学的何伟和成都大学的郭彦丽团队以金属Ni为中心金属离子,以2-甲基咪唑为配体,制备出Ni-MOF材料。随后将高导电性的1-乙基-3-丁基咪唑高氯酸盐(IL)封装到Ni-MOF中(IL@Ni-MOF),以提高复合催化剂的性能,改善ECSP的点火延迟时间。