蜂窝状ZnCo2O4的制备及对AP和CL-20热分解行为的影响

为了研究双金属氧化物在固体推进剂中的催化性能,采用溶剂热法及热退火工艺成功制备出在镍泡沫(NF)上生长的蜂窝状ZnCo_2O_4(honeycombs ZnCo_2O_4,ZnCo_2O_4(HCs)),并通过X射线粉末衍射(XRD),X射线光电子能谱仪(XPS),傅里叶红外光谱仪(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM)及N2吸附-脱附测试对其物相组成和形貌结构进行了表征分析。采用差示扫描量热法(DSC)研究了制备的ZnCo_2O_4(HCs)对高氯酸铵(AP)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的催化性能。结果表明,当ZnCo_2O_4(HCs)用量为20%时,ZnCo_2O_4(HCs)/AP和ZnCo_2O_4(HCs)/CL-20最低热分解峰温,分别为575.01,521.55 K。与纯AP和CL-20相比,ZnCo_2O_4(HCs)/AP和ZnCo_2O_4(HCs)/CL-20复合物的放热分解峰温分别提前了101.87,3.73 K,热分析动力学计算表明它们的表观活化能分别降低了17.88,6.23 kJ·mol~(-1)。与文献报道的纳米微晶状(NCs)、纳米线状(NWs)及纳米球状(NSs)ZnCo_2O_4相比,蜂窝状ZnCo_2O_4呈现出良好的催化活性,这可归因于ZnCo_2O_4(HCs)的多孔结构和大比表面积,能够为热分解反应提供丰富的活性位点。     

6-(3,5-二甲基-1H-吡唑)-1,2,4,5-四嗪-3-酮(DPTzO) 及其胍盐的晶体结构和热分解行为

合成了两种四嗪衍生物6-(3,5-二甲基-1H-吡唑)-1,2,4,5-四嗪-3-酮(DPTzO)及其胍盐(G·DPTzO),采用红外光谱(FT-IR)、元素分析(EA)、核磁共振(NMR)和X-射线单晶衍射对结构进行表征;利用差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG-DTG)分析两种化合物的热分解行为;根据不同升温速率下的DSC曲线用Kissinger和Ozawa法计算热分解动力学参数。结果表明,DPTzO晶体属于正交晶系,Pna2_1空间群,晶胞参数为:a=1.2247(2)nm,b=1.3109(3)nm,c=0.52988(10)nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=0.8507(3)nm,Z=4;G·DPTzO晶体属于单斜晶系,P2_1/c空间群,晶胞参数为a=0.75430(13)nm,b=0.92352(17)nm,c=1.7637(3)nm,α=90°,β=100.754(3)°,γ=90°,V=1.207(4)nm~3,Z=4;G·DPTzO中G~+与DPTzO~-上N、O原子形成大量氢键构成二维结构。DPTzO与G·DPTzO的活化能(E)和指前因子(A)分别为210.60和237.77kJ/mol、10~(21.2)和10~(21.0)s~(-1);自加速分解温度(T_(SADT))、热点火温度(T_(be))和热爆炸临界温度(T_(bp))分别为204.49和268.57℃、202.99和260.21℃、205.80和264.35℃,分子间氢键的存在提高了胍盐的热安定性。     

国内外含能配位聚合物最新研究进展

为了阐明含能配位聚合物(Energetic Coordination Polymers,ECPs)结构与其性能的关系,分别从ECPs结构中的电荷状态和潜在应用两方面综述近几年发表的研究成果。在叙述中性离子、阳离子和阴离子ECPs时,又按照配体进行分类,综述了配位聚合物的晶体结构,及其密度、热稳定性、能量和感度等性能参数,归纳了ECPs结构与性能的关系。按照配位聚合物的结构特点和性能,探讨了其作为起爆药、炸药和燃速调节剂的潜在应用。分析了相关研究中未解决的问题,包括高金属含量导致能量降低、密度泛函方法计算的能量值的可靠性、尚无系统研究实测能量值等。提出今后的研究重点应是按照应用方向开发性能优良的ECPs。附参考文献50篇。     

不对称1,2,4,5-四嗪类化合物DPHX和DMHT的结构、热行为和热安全性

为寻求性能良好的不对称1,2,4,5-四嗪类含能化合物,合成了3-[(对硝基苯基)亚甲基腙]-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(DPHX)和3-[(2,4-二硝基苯基)亚甲基腙]-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(DMHT)并培养出单晶,通过元素分析、红外以及X-射线单晶衍射对其结构进行表征。运用差示扫描量热仪(DSC)研究了DPHX和DMHT的热分解行为和热分解动力学,并由Kissinger法计算得到其表观活化能。利用热分解动力学的研究结果对DPHX和DMHT的热安全性进行了研究。结果表明,二者均为单斜晶系,空间群为P21/c,两种化合物表观活化能分别为176.20 kJ·mol~(-1)和229.29 kJ·mol~(-1)。DPHX的自加速分解温度(TSADT)为191.83℃,热点火温度(Tbe)为206.20℃,热爆炸临界温度(Tbp)为213.78℃,DMHT的TSADT为203.91℃,Tbe为212.24℃,Tbp为218.34℃。因此,DMHT较DPHX热稳定好,热安全性高。     

高氮钝感含能化合物6-((2H-四唑-5-基)-氨基)-1,2,4,5-四嗪-3(2H)-酮：π-堆积和氢键作用（英）

合成了6-((2H-四唑-5-基)-氨基)-1,2,4,5-四嗪-3(2H)-酮(TATzO)并通过红外光谱、元素分析、核磁和单晶X射线衍射对其结构进行了表征。单晶结构表明,TATzO·H2O属于正交晶系,空间群是Pnma,密度为1.730 g·cm-3。在非等温条件下,利用差示扫描量热法(DSC)和热重(TG-DTG)研究了TATzO的热分解行为并计算得到分解峰温、活化能(E)、指前因子(A)、热点火温度(Tbe)和热爆炸临界温度(Tbp),分别为230.46℃、169.03 kJ·mol^-1、15.65 s^-1、213.75℃和223.03℃。TATzO·H2O分解峰温和热爆炸临界温度与传统含能材料RDX相近,表明TATzO热稳定性较高。通过高斯03软件包设计等键反应计算生成焓(HOF),由Kamlet-Jacobs(K-J)方程计算爆速(D)和爆压(p)以评估爆轰性能。D和p分别为7757 m·s^-1和25.74 GPa。落锤法测得TATzO撞击感度大于24 J。