دانشگاه سمنان شیمى کاربردى روز 2981-2437 20 77 2026 01 21 Catalytic effect of catocene on the thermal decomposition kinetic of NTO and NTO/TNT explosives اثر کاتالیزوری کاتوسن بر سینتیک تجزیه حرارتی مواد منفجره NTO و NTO/TNT 23 34 9589 10.22075/chem.2025.36249.2325 FA هادی پناهی دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران 0009-0002-6113-0223 حمید رضا پوراعتدال دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران 0000-0003-0017-2972 سجاد دمیری دانشکده شیمی کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، اصفهان، ایران 0000-0003-4673-9241 Journal Article 2025 01 27 The catalytic effect of catocene was studied on the kinetic of thermal decomposition of NTO (3-Nitro-1, 2, 4-triazol-5-one) and NTO/TNT (Trinitrotoluene) explosives. NTO is an insensitive explosive and can use as an alternative of many nitramine explosives and thus composite explosive of NTO/TNT shows the properties of an insensitive explosive. FT-IR spectra show the minor changes in molecular bonds of NTO and TNT with addition of catocene. SEM-EDS (Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) analysis indicates the morphology of prepared samples and presence of catalyst in the matrix of samples. TG/DSC (Thermal Gravimetry/Differential Scanning Calorimetery) method is used to study the thermal behaviour of NTO and NTO/TNT in absence and presence of 3% wt. of catocene. A decrease 5 oC in exothermic peak temperature of DSC curves and a decrease 50 kJ/mol in activation energy (Ea) of thermal decomposition reactions of NTO and NTO/TNT are seen in presence of catocene. The activation energies are calculated by model-free methods of Ozawa–Flynn–Wall (OFW), and Kissinger–Akahira–Sunose (KAS). Tests of sensitivity to impact, friction, and electric discharge show the stability of NTO and NTO/TNT against external stimuli in the presence of catalyst. اثر کاتالیزوری کاتوسن بر روی سینتیک تجزیه حرارتی مواد منفجره NTO (3-Nitro-1, 2, 4-triazol-5-one) و NTO/TNT (Trinitrotoluene) مورد مطالعه قرار گرفت. NTO یک ماده منفجره غیر حساس است و می تواند به عنوان جایگزینی برای بسیاری از مواد منفجره نیترامین استفاده شود و بنابراین ماده منفجره کامپوزیت NTO/TNT خواص یک ماده منفجره غیر حساس را نشان می دهد. طیف FT-IR تغییرات جزئی در پیوندهای مولکولی NTO و TNT با افزودن کاتوسن را نشان می دهد. تجزیه و تحلیل SEM-EDS (Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive-ray Spectroscopy) مورفولوژی نمونه های آماده شده و وجود کاتالیزور در ماتریس نمونه ها را نشان می دهد. برای بررسی رفتار حرارتی NTO و NTO/TNT در غیاب و حضور 3 درصد وزنی کاتوسن، از روش TG/DSC (گراویمتری حرارتی/ کالری‌سنجی اسکن تفاضلی) استفاده می‌شود. کاهش تقریباٌ oC 5 در دمای پیک گرمازا منحنی‌های DSC و کاهش تقریباٌ kJ/mol 50 در انرژی فعال‌سازی (Ea) واکنش‌های تجزیه حرارتی NTO و NTO/TNT در حضور کاتوسن دیده می‌شود. انرژی‌های فعال‌سازی با روش‌های بدون مدل Ozawa-Flynn-Wall (OFW) و Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) محاسبه می‌شوند. آزمونهای حساسیت به ضربه، اصطکاک و تخلیه الکتریکی، پایداری NTO و NTO/TNT را در برابر محرک های خارجی در حضور کاتالیزور نشان می دهد.

https://chemistry.semnan.ac.ir/article_9589_2fa6cb0776995363c2a2ae7d57ac3845.pdf