伊利诺伊大学香槟分校
含有100 ppm铁的样品，含1、2、3、5、7
在硝酸溶液中从左到右分别加入5倍和10倍摩尔的Bipy
学分:伊利诺伊大学系
航空航天工程学院 众所周知，一种用于制造绿色火箭燃料的盐会分解金属——比如金属推进剂储存罐中的金属
伊利诺伊大学香槟分校最近的研究发现，燃料本身也有微量金属，并研究了一种利用与金属结合的化合物减缓分解的方法
“我们从以前的研究中知道，金属在硝酸羟铵中起着分解催化剂的作用——这是一种经过飞行验证的单组元推进剂，你不必穿着危险品服——但我们不知道它的分解速度，尤其是当它暴露在高温下时，”博士埃米尔·布罗默西克说
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UIUC航空航天工程系学生
“我做的研究集中在大气压力上，所以更像是储存条件
随着时间的推移，储存的汉可以溶解钢罐，钢罐中含有足够的铁来催化分解过程
“在制造商的HAN样品中，我们发现了微量金属——大约百万分之一的水平——但即使是这些微量杂质也有催化作用
在这项研究中，我检查了它分解的温度和分解的速度
然后我用添加剂看看它们是否能用来去除金属
而且成功了
" Broemmelsiek说，在燃烧室环境中，基于HAN的推进剂在更高的温度和压力下会分解得更快
“根据我的结果，我不希望固有的杂质有任何显著的作用，但它确实起到了催化作用
" 他使用了一个温度计测量分析仪分析——基本上是一个奇特的刻度——来保持HAN在一个恒定的温度
他发现这种物质在75摄氏度或167华氏度下会慢慢分解
“以恒定的速度加热，我们可以检查它分解的温度，并了解预计不会分解的最高温度
这很重要，因为在储罐中，它不会被故意加热
它只是坐在那里
" 在他研究的第二部分，Broemmelsiek使用了已知能与金属结合或螯合的添加剂
一种已知能与铜结合的添加剂将汉溶液变成了蓝色
另一种已知能与铁结合的添加剂，将汉变成了红色
布罗默西克说螯合这个词来自希腊语，意思是“爪”
“添加剂化合物像爪子一样抓住微量金属，形成螯合物，这是一种非常稳定的分子，可以用来螯合金属
“我的假设是，加入这些螯合剂后，它们会与任何金属离子形成稳定的络合物，不会与推进剂反应并催化它
我发现，事实上，它们确实与螯合剂结合，阻止金属离子与汉反应
汉溶液中蓝色和红色的变化证明了这种反应
" 关于这项研究，合著者和Broemmelsiek的顾问Joshua Rovey说，“Emil的工作是第一个展示和量化添加剂对我们开发的新推进剂的可储存性的影响，这种推进剂是专门为多模式空间推进而设计的
我们已经了解到，添加剂可以通过螯合或螯合金属离子来降低推进剂的分解速度，这些金属离子会导致推进剂发生降解反应
这有助于保持推进剂在航天器的储罐中更长时间的稳定
" 尽管Broemmelsiek测量到了一些显著的变化，但他表示，这种差异不足以保证推荐使用这些添加剂
“我们从中了解到，金属存在并发生反应，分解速度随着温度的升高而加快
我们了解了更多关于推进剂分解的特性
这项工作不仅很好地回顾了主要的分解机制，还揭示了如何使用添加剂来减缓分解，”他说
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