基于富氮配體的含能配合物由于具有高密度、低感度以及熱穩(wěn)定性好和結(jié)構(gòu)可控等特點(diǎn)在含能材料方面受到了很大的歡迎。本論文設(shè)計(jì)合成了七例高能、鈍感的含能配合物,研究結(jié)果表明這七例配合物不僅爆轟性能優(yōu)良,而且能對(duì)固體推進(jìn)劑的常用氧化劑AP的燃燒分解產(chǎn)生良好的促進(jìn)效果。本論文依據(jù)配位化學(xué)原理,基于富氮雜環(huán)配體三（5-氨基四唑）-三嗪（H₃TATT）,將其與Cu（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）等金屬離子進(jìn)行配位自組裝,通過(guò)水熱法合成了7例未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的含能配合物:Cu（HTATT）（H₂O）₂（1）、[Cu₃（TATT）₂（H₂O）₂]_n（2）、{[Zn₂（HTATT）₂（H₂O）₂]·3H₂O}_n（3）、[Pb Zn（TATT）（OH）（H₂

【文章來(lái)源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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(a)配合物Ni-DNBT的晶體結(jié)構(gòu)；(b)配合物Cu-DNBT的晶體結(jié)構(gòu)

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文2合物。圖1.1(a)配合物Ni-DNBT的晶體結(jié)構(gòu)；(b)配合物Cu-DNBT的晶體結(jié)構(gòu)配體5-氨基-3硝基-1H-1,2,4-三唑(ANTA)是一種二次炸藥，其爆轟性能參數(shù)良好，且具有適當(dāng)?shù)呐湮荒芰?lái)構(gòu)筑含能配合物。同年，AdamJ.Matzger課題組[28]利用ANTA通過(guò)配位聚合得到具有改性性能的新材料，以此來(lái)探究不同金屬離子對(duì)同構(gòu)體系能量特性的影響�；谂潴wANTA，與硝酸鈷反應(yīng)得到了具有2D結(jié)構(gòu)的Co-ANTA。與ANTA相比，Co-ANTA具有高的密度、良好的氧平衡和優(yōu)越的熱穩(wěn)定性。但Co-ANTA比ANTA具有更高的沖擊敏感度，這可能是由于金屬離子上未配對(duì)電子的存在使Co-ANTA對(duì)撞擊更加敏感。為了評(píng)估金屬離子對(duì)高能配合物靈敏度的影響，通過(guò)與Zn2+反應(yīng)，合成了一種與Co-ANTA同構(gòu)的配合物Zn-ANTA。與Co-ANTA相比，Zn-ANTA對(duì)熱和沖擊的敏感性較低，這可能源于Zn2+的d10電子結(jié)構(gòu)。這兩例含能配合物都具有良好的密度和熱穩(wěn)定性(在300℃以上分解)，因此，通過(guò)配位聚合的方法可以顯著提高ANTA的熱穩(wěn)定性。與ANTA相比，兩例配合物由于結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中氫氧基團(tuán)的存在，有助于改善體系氧平衡�；跊_擊靈敏度來(lái)說(shuō)，二者均為二次爆炸物，但靈敏度存在顯著差異。相比于ANTA和Zn-ANTA，Co-ANTA對(duì)沖擊更敏感。因此，配位提供了一種來(lái)提高有機(jī)能量化合物的熱穩(wěn)定性的方法，并可根據(jù)金屬離子的性質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)含能配合物對(duì)沖擊的敏感性。圖1.2(a)Zn-ANTA的配位模式；(b)Zn-ANTA的配2D層狀結(jié)構(gòu)(c)ANTA,Zn-ANTA和Co-ANTA的TGA曲線

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文4遍較高，且大多不含硝基基團(tuán)，具有感度低，熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，其分子結(jié)構(gòu)中的高氮低碳?xì)浜康奶攸c(diǎn)也使其更容易達(dá)到氧平衡[42]�；卩侯惻潴w，研究者們也進(jìn)行了一系列研究。1,3,5-三嗪是構(gòu)建含能化合物的理想骨架，因?yàn)樗腥齻�(gè)易于調(diào)節(jié)的環(huán)碳位點(diǎn)，一些適宜的含能基團(tuán)可與三嗪環(huán)結(jié)合得到具有較高的含氮量和良好的熱穩(wěn)定性的含能材料。2013年，龐思平課題組[60]基于2,4-二氨基-1,3,5-三嗪-6-酮陽(yáng)離子合成了一系列熱穩(wěn)定性良好的含能鹽，并對(duì)它們進(jìn)行了紅外、核磁和元素分析等表征和對(duì)沖擊、摩擦和靜電的敏感性測(cè)試。2,4-二氨基-1,3,5-三嗪-6-酮的硝酸鹽、硫酸鹽、高氯酸鹽和5-硝基四唑鹽的結(jié)構(gòu)分別用單晶X射線衍射法進(jìn)行了表征。這些鹽的密度都相對(duì)較大，密度范圍在1.64~2.01gcm-3之間。DSC結(jié)果表明，這些鹽具有良好的熱穩(wěn)定性，其分解溫度大多在180°C以上。其中，硝酸鹽和高氯酸鹽分別在303.3°C和336.4°C分解，是相當(dāng)穩(wěn)定的。此外，它們表現(xiàn)出良好的對(duì)沖擊(>40J)、摩擦(>360N)和靜電的不敏感性。計(jì)算得到這些鹽的爆壓值范圍為14.6~29.2GPa，爆速范圍為6536~8275ms-1�；诟弑Z性能和優(yōu)異的穩(wěn)定性，這些鹽有潛力成為含能材料的候選材料，并促進(jìn)更安全、更可靠、更穩(wěn)定的含能材料的研究。圖1.52,4-二氨基-1,3,5-三嗪-6-酮的硝酸鹽(a),5-硝基四唑鹽(b),高氯酸鹽(c),硫酸鹽(d)的晶體結(jié)構(gòu)圖2016年，張建課題組[61]基于三聚氰胺(MA)和疊氮配體，與銅離子自組裝得到了一例高能MOF材料[Cu3(MA)2(N3)3]，其氮含量為47.55%。通過(guò)結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，該配合物

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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