控制含能材料的热分解行为是进一步推动固体火箭推进剂燃烧性能的关键。

有鉴于此，西安近代化学研究所赵凤起研究员、Wengang Qu和中国科学技术大学王功名教授等人，展示了在聚多巴胺（PDA-Pb）上原子分散的Pb单原子，它对环三亚甲基三硝胺（RDX）的热分解显示出前所未有的催化活性。

本文要点

1）Pb单原子催化剂不仅可以最大限度地减少燃烧催化剂中金属的使用量，而且PDA具有优异的粘附性能，使催化位点与含能材料之间的亲密接触成为可能。

2）添加了PDA-Pb催化剂的RDX基推进剂的燃烧速率显著提高（在2 MPa下为14.98 mm s^-1），比不使用PDA-Pb的燃烧速率快4.8倍，代表了Pb基催化剂中最好的催化性能。此外，它还具有在宽压力范围内的低压指数，这可以使固体火箭发动机的燃烧更加稳定和安全。

3）理论计算表明，RDX和PDA-Pb之间的有效催化活性来自于轨道能级工程增强的界面电子耦合。更重要的是，PDA‐Pb对硝化纤维素的分解也表现出类似的催化行为，表明其广泛的催化通用性。

总之，该工作通过探索Pb基单原子催化剂，为高能化合物燃烧领域带来新的机遇。

参考文献：

Wengang Qu et al. Pb Single Atoms Enable Unprecedented Catalytic Behavior for the Combustion of Energetic Materials. Advanced Science, 2021.

DOI: 10.1002/advs.202002889

https://doi.org/10.1002/advs.202002889