Fe 3+ 掺杂对硝酸羟胺热稳定性的影响及其机理

为研究Fe 3+ 掺杂对硝酸羟胺（HAN）热稳定性的影响，在升温速率分别为3、4、5 K/min下对无Fe 3+ 以及Fe 3+ 掺杂的HAN水溶液进行热分析。借助非等温DSC曲线的参数值，应用Kissinger和Ozaw方法分别计算热分解反应动力学参数。采用密度泛函方法对影响机理进行研究，优化得到NH 2 OH及其与Fe 3+ 形成配位化合物Fe（NH 2 OH） 6 3+ 的稳定构型，计算了N-H和O-H键的键长、Wiberg键级以及分子的前线轨道分布。结果表明，Fe 3+ 掺杂使得硝酸羟胺的热稳定性降低，使HAN的起始分解温度平均降低约16℃，表观活化能略有升高，指前因子大幅增加，热分解反应速率提高；NH 2 OH与Fe 3+ 形成配位化合物Fe（NH 2 OH） 6 3+ 后，N-H和O-H键的键长增加，伸缩振动频率减弱，Wiberg键级减小，键周围的电子云密度减小，键的强度减弱，加快了HAN的热分解。