三氮唑酮類含能配合物的制備及理化性質(zhì)研究.pdf

1、本論文將研究重點瞄向高能鈍感的綠色含能材料，通過三氮唑酮類能量配體:1，2，4-三唑-5-酮(H2TO)、N，N'，-偶氮基-1，2，4-三唑-5-酮(H2ZTO)以及硝基羧酸類輔助配體:3，5-二硝基苯甲酸(HDNBA)、3，5-二硝基水楊酸(H2DNS)，與過渡金屬離子Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)等進行配位自組裝。采用溶劑揮發(fā)法和水熱/溶劑熱法，制備了7個未見文獻報道的含能配合物，并探討了它們的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)。以下為本文重點研

2、究內(nèi)容及結(jié)論:
　　(1)運用X-射線單晶衍射儀、元素分析儀、紅外光譜儀和X-射線粉末衍射儀等檢測方式分別對7個配合物的結(jié)構(gòu)進行了初步的分析確定。結(jié)果顯示，三唑酮類配體和硝基羧酸配體都表現(xiàn)出豐富各異的配位模式，而且在配合物1-6中還存在著廣泛的氫鍵作用使得結(jié)構(gòu)更加密實穩(wěn)定。
　　(2)運用熱重-差熱分析聯(lián)儀對7個目標配合物的熱分解行為進行了研究，結(jié)果表明，7個配合物均表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，分解溫度均高于烈性炸藥RDX(分解溫

3、度為210℃)，其中配合物3的分解溫度達到358℃。運用Kissinger和Ozawa-Doyle方程對配合物的分解過程進行了非等溫動力學研究，計算出其表觀活化能和指前因子，發(fā)現(xiàn)配合物5和6在較高溫度下容易發(fā)生分解。
　　(3)運用密度泛函理論，估算出配合物1-7的爆熱(ΔHdet)、爆速(D)和爆壓(P)，其范圍分別為0.786-3.911kcal·g-1，7.269-9.991km·s-1，23.509-52.331GPa。感

4、度測試結(jié)果顯示，配合物1-7對機械刺激表現(xiàn)不敏感。在所有目標配合物中，配合物4的綜合性能相對較優(yōu)(N-O％=53.79，ρ=2.397g·cm-3，Ω％=-31.41，△Hdet=2.160kcal·g-1，D=9.594km·s-1，P=47.674GPa，IS＞40J)。此外，通過DSC曲線分析，配合物1-7使AP和RDX的熱分解溫度分別提前了16-45℃和4-29℃，均表現(xiàn)出較好的催化效果，其中配合物4對AP具有較為明顯的催化作用