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近年来,纳米材料因其独特性质而被广为重视,并逐步应用于各个领域。但人工合成纳米材料存在产量低、成本高,对环境有一定影响等问题,制约了纳米材料的开发和应用。而天然纳米矿物经适当处理,就可获得具有实用价值的纳米材料,无论是产量或成本,都具有人工合成纳米材料无法比拟的优越性。因此本论文选用天然硅酸盐纳米管（HNT）作为研究对象,运用SEM、TEM、EDS、BET、XRD、IR、TG及DSC等现代分析测试技术对该矿物进行了表征,并将其作为催化剂载体制备了复合催化剂,同时研究了其对固体推进剂—高氯酸铵（AP）的热催化性能。通过对天然硅酸盐纳米矿物的结构、颗粒尺寸、形貌、化学组成及热稳定性等方面进行表征。结果表明:该矿物质量高、杂质少,除具有形态完整的中空纳米管状结构和高比表面外,还具有较强的热稳定性,能够作为催化剂载体。同时采用DSC方法对添加了HNT的高氯酸铵的热分解情况进行研究,表明该矿物对高氯酸铵的热分解有一定的助催化作用,能够使高氯酸铵的高温分解峰温降低48℃。分别采用快速沉淀法、氧化还原法、静电吸附法在HNT的表面依次负载了NiO、MnO2、ZnO纳米粒子,制备出纳米HNT/NiO、HNT/MnO2、HNT/ZnO复合粒子,利用XRD、TEM、HRTEM等表征方法对复合粒子的晶体结构、颗粒尺寸、形貌等方面进行分析表征。结果表明:纳米粒子能均匀地负载于管状HNT上,且负载量较高。为了表征所制备出的复合粒子对高氯酸铵的热分解催化性能,采用与对应较纯纳米粒子的热催化性能作对比。DSC实验结果表明:该复合粒子及对应较纯纳米粒子对高氯酸铵热分解均有催化效果,且相同含量的复合粒子比对应较纯纳米粒子有更强的催化性能;在催化剂含量一定的条件下,HNT/NiO、HNT/MnO2、HNT/ZnO复合粒子能够使高氯酸铵的高温分解峰温依次降低153℃、159℃、163℃,充分显示出对高氯酸铵优良的热分解催化性能。利用化学镀法在HNT的表面包覆上金属铜。通过TEM、HRTEM、XRD等测试手段对复合物的形貌、晶体结构及组成等进行了表征,结果表明在HNT的表面沉积了粒径为5 nm左右的铜粒子。采用DSC方法表征HNT/Cu复合粒子对高氯酸铵热分解催化性能,结果表明能使高氯酸铵的高温分解峰温提前158℃。由此认为该HNT/Cu复合粒子对高氯酸铵是一种优良的催化剂。最后,通过对HNT复合催化剂的催化机理进行分析,认为:将纳米粒子负载于HNT表面,进一步增加了纳米粒子的比表面积,一定程度上抑制了纳米粒子的团聚,也提高了其在AP中的均匀分散性,从而进一步提高了纳米粒子对AP的催化效率。另外,HNT为纳米级物质,具有开放式的孔结构,比表面积较大,其表面有很多催化活性点,催化活性很高。AP分解后的气相反应物分子可以直接接触到HNT复合粒子的活性位发生吸附,这样有利于复合粒子的活性中心参与反应,同时HNT的管腔结构对气体有较强的吸附作用,导致AP的热分解气体产物被吸附在催化剂的周围,从而加速催化剂与气体产物的反应。因此,HNT复合催化剂对AP热分解催化作用要明显强于单独的纳米粒子催化剂。