随着人类对星空探索需求的增加,火箭的动力源已成为限制人类深空探索的重要因素。因此,有必要改善作为火箭主要动力源的复合固体推进剂（CSP）的燃烧性能。高氯酸铵（AP,NH4Cl O4）是CSP的强氧化剂,占CSP总重量的60%以上。因此为了提高CSP的燃烧行为,改善AP的热分解性能已成为目前研究的重点。在众多催化剂中,过渡金属氧化物（TMO）如Cu O、Co3O4等因其优异的物理化学性质而被广泛用于催化AP分解。然而,纳米金属氧化物在实际应用中的性能并不令人满意,这可能是因为纳米金属氧化物的高表面能使其聚集成大颗粒,严重降低其催化活性。为了抑制纳米金属氧化物的团聚,并改善其催化性能,本文通过在MXene纳米片表面原位构筑过渡金属氧化物纳米粒子制备了纳米复合材料。依靠MXene纳米片的大比表面积和丰富的表面官能团,可以为纳米金属氧化物在MXene纳米片表面的分散提供大量的活性中心。此外,MXene优异的导电性有利于AP分解过程中的电子转移,从而进一步改善AP的热分解性能。本文研究的具体内容如下:（1）MXene/Cu O纳米复合材料的制备及性能研究。在不使用任何化学改性剂的情况下,通过冰晶模板法合成了MXene负载的Cu O纳米复合材料（MCNs）。催化实验结果表明,当MCNs-3（2.0 wt%）作为催化剂时可显著将AP的高温分解（HTD）温度由425.0oC下降至324.9oC,同时将放热从295.2 J?g-1（纯AP）增加至1272.9 J?g-1。特别地,当MCNs-3的比例为4.0 wt%时,AP的HTD温度降低了114.4oC,放热显著增加至1360.6 J?g-1。（2）Co3O4@MXene纳米复合材料的制备及性能研究。新型Co3O4@MXene纳米复合材料（CMNs）是在不使用任何化学改性剂的情况下,通过冰晶模板-煅烧法制备。表征结果表明,纳米尺寸的Co3O4成功负载在MXene纳米片上,并表现出较大的比表面积,尤其是CMNs-3(76.9 m~2·g-1)。CMNs-3（2.0 wt%）的AP的高温分解温度和分解热分别显著降低至316.3oC和增加至1457.9 J?g-1。此外,CMNs-3能显著降低AP的表观活化能49.1%,使AP的反应速率常数增加582.0%。当CMNs-3的质量分数为10.0 wt%时,HTD温度可继续降低约128.0oC。（3）MXene/MCo2O4（M=Mn、Zn、Cu和Co）纳米复合材料的制备及性能研究。通过一种简便的水热辅助煅烧方法,成功地合成了一种新型MXene负载的MCo2O4（MXene/MCo2O4,M=Mn、Zn、Cu和Co）纳米复合材料。各种表征结果表明,在MXene纳米片上成功地原位形成了MCo2O4纳米颗粒,有效地减少了纳米颗粒的聚集,显著提高了比表面积,尤其是MXene/Zn Co2O4(MZC,203.5 m~2?g-1)。加入MZC（2.0wt%）,AP的高温分解温度可显著降低至297.1oC,其分解热可增加至1409.6 J?g-1。AP分解的表观活化能从209.6降低至104.5 k J?mol-1,这显著优于所制备的其他MXene基过渡金属氧化物纳米复合材料的催化性能。