基于丁皮拉的E-MOF的晶体工程:朝着热强和低灵敏度的能量材料
Manojkumar Jujam1, Abhishek Kumar Yadav1, Srinivas Dharavath1
1Energetic Materials Laboratory, Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Kanpur, Kanpur-208016, Uttar Pradesh, India. srinivasd@iitk.ac.in.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|August 19, 2025
概括
新型高能金属有机框架 (E-MOF) 提供高热稳定性和低灵敏度. 这些材料有望用于先进的国防和航空航天应用,超过当前的标准.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 工程 工程师 工程师 工程师
背景情况:
- 开发先进的能量材料对于国防和航空航天至关重要.
- 现有材料在热稳定性和灵敏性方面往往面临限制.
研究的目的:
- 合成新的三维能量金属有机框架 (E-MOF).
- 评估它们的热稳定性,爆炸性能和机械不敏感性.
- 了解分子结构和能量特性之间的关系.
主要方法:
- 对于E-MOF (NaNODP,NaNPO,MDPO) 的简单合成方法.
- 使用单晶X射线衍射 (SCXRD) 的结构确认.
- 通过粉末X射线衍射 (PXRD),NMR,IR,热重力测量分析-微分扫描热度计 (TGA-DSC) 和元素分析 (EA) 进行表征.
主要成果:
- NaNODP和NaNPO表现出极好的爆炸性能 (VOD: 8100-7960 m s−1,DP: 22.13-22.47 GPa). 由于它们具有极高的爆炸性,它们可以在爆炸过程中产生极高的爆炸性.
- 实现了高热稳定性 (Td = 291-271 °C) 和机械不敏感性 (IS:>40 J,FS:>360 N).
- 这些特性超过了TNT和HNS,相当于TATB.
结论:
- 合成的E-MOF,特别是NaNODP和NaNPO,对耐热爆炸物应用具有前景.
- 希尔什菲尔德表面分析显示,HO和HN接触是提高稳定性和降低灵敏性的关键.
- 晶体工程和分子间相互作用为调整能量材料性能提供了分子级策略.
