• Catalysts
• Chemical Propulsion
• Hydrogen Peroxide
• thrusters

L'argomento principale di questa tesi ha interessato l'indagine sperimentale di letti catalitici avanzati per la decomposizione del perossido d'idrogeno e il loro utilizzo in prototipi monopropellente e bipropellente a media e bassa spinta. Due configurazioni alternative di letto catalitico sono state sviluppate seguendo differenti preparative e successivamente provate in reali condizioni operative all'interno di prototipi di motore monopropellente e bipropellente. Essi rappresentano il risultato finale di un'attivita di ricerca e sviluppo durata tre anni la quale è stata focalizzata sullo sviluppo di un catalizzatore efficiente, durevole e affidabile per la decomposizione del perossido. Uno dei notevoli raggiungimenti di questo lavoro riguarda la prima applicazione documentata di un catalizzatore Platino-Cerio-Zirconio nella reazione di decomposizione dell'H2O2. Tale catalizzatore è ampiamente usato nell'industria automobilistica nei catalizzatori a tre vie, tuttavia il suo potenziale per applicazioni propulsive non è stato finora valutato. Per entrambe i letti catalitici, il supporto della specie attiva (principalmente platino metallico) è composto da allumina in diverse fasi cristalline. Essendo un materiale ceramico fragile ed altamente poroso, i requisiti contrastanti di elevata area superficiale e resistenza a shock termico hanno rappresentato due aspetti critici da affrontare. Al fine di raggiungere un compromesso fra elevata attività e resistenza termomeccanica, le tecniche di preparazione e la caratterizzazione sperimentale sono state adattate per ottimizzare tali proprietà del catalizzatore. Le prove preliminari di attività e di shock termico hanno permesso di identificare e impiegare i catalizzatori più efficienti per la decomposizione di perossido ad alto titolo. Tra di questi è significativo menzionare il campione CZ-11-600 il quale è composto da uno strato sottile di ossidi di Cerio e Zirconio. Tale miscela ha il duplice scopo di sfruttare la capacità del cerio di immagazzinare l'ossigeno al fine di proteggere il platino dall'azione ossidante e contemporaneamente aumentare la resistenza del supporto ai carichi termo-meccanici.