三唑基含能配合物的合成、結構及燃燒催化性能研究
發(fā)布時間:2018-06-07 20:39
本文選題:固體推進劑 + 含能配合物; 參考:《西北大學》2017年碩士論文
【摘要】:改善固體推進劑的燃燒性能及提高固體推進劑的能量水平一直是各國研究人員致力解決的問題。近幾年,含能配合物作為燃燒催化劑吸引了的興趣,其中能量配體保證自身具有高的能量,金屬中心使其具有好的催化活性。富氮雜環(huán)蘊含著大量的能量,硝基的引入可以進一步促進能量的釋放;谝陨峡紤],本論文選取4,5-二四唑基~(-1),2,3-三唑(H3ddt)和3,3'-二硝基-5,5'-聯(lián)~(-1),2,4-三唑(H2dnbt)為能量配體,通過水熱/溶劑熱法,構建了六個含能配合物:{[Zn(Hddt)(H_2O)2]·H_2O}n(1)、[Cu_3(ddt)_2(H_2O)2]n(2)、[Co(dnbt)(H_2O)4]ClO_4(3)、[Cu_2(dnbt)_2(H_2O)_3(CH_3OH)]·3H_2O(4)、[Pb(dnbt)(H_2O)_3]n(5)、[Ag_8(dnbt)_4]_n(6)。表征了六個配合物的結構和理化性質,研究了其作為燃燒催化劑對固體推進劑燃燒性能的影響。主要研究內(nèi)容如下:1.利用X-射線單晶衍射儀對1-6的結構進行表征。結構分析表明,H3ddt在不同的條件下可以展現(xiàn)不同的配位模式;在1中,以部分脫質子的形式(Hddt~(2-))與Zn(Ⅱ)形成一維的鏈狀結構;在2中配體以完全脫質子的形式(ddt3-)與Cu(Ⅱ)形成三維框架結構。H2dnbt在3-6中均以dnbt~(2-)配離子的形式參與配位,但是由于Ag(Ⅰ)/Pb(Ⅱ)和氧原子具有強的親和力,所以在5、6中,硝基上的氧原子也參與了配位。隨著更多配位點的配位,3-6的維度也隨之提高(3、4為零維、5為一維、6為三維)。2.結合TG-DSC熱分析儀研究了六個配合物的熱分解行為。結果表明,六個配合物均具有高的熱穩(wěn)定性,其中5、6的熱分解溫度超過300℃。采用Kissinger's和Ozawa-Doyle's方法,研究了六個配合物的非等溫動力學、計算了表觀活化能和指前因子。3.利用本課題組特有的精密轉動彈熱量計準確獲得了配合物1-6的恒容燃燒熱,并計算得到了配合物的標準摩爾生成焓。根據(jù)K-J方程估算了配合物的爆轟性能,其爆熱、爆壓、爆速范圍分別為 0.78~(-1).76 kcal·g~(-1)、31-39 GPa、8000-8400 m·s~(-1)。同時,感度測試發(fā)現(xiàn),六個配合物的撞擊感度均大于40 J、摩擦感度均大于360 N。4.利用DSC研究了六個配合物對高氯酸銨(AP)、二硝酰銨(ADN)的熱分解影響,結果表明2和4對AP具有明顯的催化作用,可將AP緩慢的兩步分解過程合并為一步劇烈的快速分解過程。當2、4與AP的質量比為1:3時,分解峰溫分別提前至325℃和319℃。4對ADN具有很高的催化活性,催化劑的加入量僅為2%,也可使分解峰溫提前19.2℃。
[Abstract]:Improving the combustion performance of solid propellant and increasing the energy level of solid propellant are the problems that researchers all over the world are trying to solve. In recent years, energetic complexes have attracted interest as combustion catalysts, in which energy ligands ensure their own high energy and metal centers make them have good catalytic activity. Nitrogen-rich heterocycles contain a lot of energy and the introduction of nitro can further promote the energy release. 鍩轟簬浠ヤ笂鑰冭檻,鏈鏂囬,
本文編號:1992727
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