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在CHNO能量材料的研究中,如何平衡高能量与安全性之间的矛盾一直是一个重要的课题。传统CHNO类含能材料在能量密度和安全性方面存在明显的矛盾,即能量密度越高,其感度也越高,从而降低了安全性。为了解决这一问题,研究领域逐渐扩展到能量离子盐、能量共晶、主客体能量材料、能量配位聚合物(ECPs)和能量金属-有机框架(EMOFs)等。特别是高维无溶剂EMOFs,因其高密度和高爆轰热,以及良好的机械强度和复杂的骨架结构,能够有效提高热稳定性和不敏感性。此外,通过操纵金属中心和高能配体,可以构建具有不同结构的EMOFs,使其在高能炸药
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  • 2024-08-28
  • 我团队将高度配位的P=O官能团与富勒烯结合,合成了化合物FPP、FTPP和FDPP,富勒烯随后作为PSCs的电子传递层加入到PCBM中。使用PCBM/FPP、PCBM/FTPP和PCBM/FDPP混合ETLs的PSCs的PCE分别为23.23%、23.62%和22.52%,超过了单独使用PCBM的基准器件(21.71%)。PCE值的提高可归因于FPP、FTPP和FDPP对钙钛矿表面Pb2+缺陷的有效钝化。这种钝化,结合PCBM,导致PSCs内缺陷密度的降低和非辐射复合过程的抑制。此外,FPEDs的引入提高了钙钛矿表面ETL的覆盖率,从而增强了PCBM的疏水性。因此,采用PCBM/富勒烯膦氧化物衍生物ETLs的PSC器件的稳定性得到
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  • 2024-11-01
  • 由于经典钙钛矿(MAPbI3)在光和氧气环境下其表面会产生超氧自由基(O2??),导致其快速降解,释放出甲胺、PbI2 和 I2 等分解产物。由超氧自由基(O2??)介导的 MAPbI3中,甲基铵离子(MA+)的去质子化是导致其变质的原因。 MAPbI3 薄膜表面的O2??是通过结合光生电子和 O2 形成。已建立的抑制钙钛矿层中O2??产生的策略侧重于抑制 MAPbI3 层表面的O2??产生。由于光生电子转移受阻,导致完整结构器件中钙钛矿薄膜的顶部和底部严重降解。而在光/O2 条件下完全阻止钙钛矿产生O2??不太现实。紫外光(UV)激发的钙钛矿和 SnO2 可以使内部电子跃
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  • 2024-10-18
  • 我团队成功合成了一种称为多功能含氟GAP-g-3F的新型含能粘合剂,其首先通过典型的阳离子开环聚合合成β-炔丙基-α-羟基聚(三氟丙烷缩水甘油醚),然后通过热和无催化剂的叠氮化物-炔烃环加成反应部分接枝到GAP上。分别用FTIR、NMR、GPC、DSC和TGA表征其结构、分子量和热性能。HNMR结果显示GAP中8%的总叠氮化物基团被接枝。GAP-g-3F的Tg为46.6°C,符合推进剂的应用要求。GAP-g-3F在高达200°C的温度下具有合适的热分解阻力。以3HDI为交联剂,通过交联GAP-g-3F制备聚氨酯网络。GAP-g-3F-PU的初始分解温度在220℃左右,具有良好的高温稳定
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  • 2024-08-06
  • 近年来,研究人员致力于设计和合成新一代的高能炸药,以解决传统炸药如HMX、CL-20和N5?阴离子在能量与安全性之间的矛盾。金属-有机框架(MOFs)因其独特的框架结构和可调的物理化学性质,成为研究的热点。特别是能量金属-有机框架(EMOFs),通过将富氮含能材料与金属离子结合,展现出优异的爆轰性能、高热稳定性和低机械感度,有望在能量与安全性之间取得平衡。高维EMOFs因其复杂的连接模式和高能配体的特性,表现出良好的能量性能和稳定性。
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  • 2024-06-24
  • C60HTB作为TiO2和钙钛矿之间的中间层,清除O2-,改善不良接触。该过程增加了钙钛矿晶粒尺寸,并通过降低光生电子转移能垒来促进光生电子转移。此外,C60HTB主动提供额外的质子来结合?O2-,以抑制MA+和I?氧化的去质子化。因此,C60HTB中间层极大地过滤了?O2-对钙钛矿层的攻击。冠军器件实现了21.63%的功率转换效率(PCE)。目标器件在全光谱光照下老化48 h、紫外光照下老化240 h、空气暗存500 h后,其初始功率转换效率分别保持91.20%、94.86%和89.36%。本研究为提高psc在光/氧中的稳定性提供了一种可扩展的策略。
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  • 2024-05-22
  • 在以往的研究中,开发了一种基于差热流原理的燃烧热测量装置,用于测量小型EMs的燃烧热,即毫克级EMs。我们使用一级标准物质苯甲酸对装置进行了校准,并测量了二级标准物质萘和蒽的燃烧热,证明了装置的准确性(Guo et al. 2023)。测量了6种典型EMs的燃烧热,结果与文献值的差异小于1% (Bao, Peng, and Zhang 2020;郭等,2022;Handrick 1956;Kazakov et al. 2018;Krien, light, and Zierath 1973;Li et al. 2021;Lobanov and Karmanova 1971;梅达德和托马斯1949;Ornellas 1974;Simpson et al. 1997;Sun et al. 2015;Zhao et al. 2004)。本
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  • 2024-05-22
  • 含能材料是一类在外部能量刺激下能迅速释放大量能量的亚稳态物质,广泛应用于军事和民用领域,如炸药、推进剂等,在国防科技和国民经济中具有重要地位。近年来,高能密度材料(HEDMs)因其高能量密度和良好热稳定性等特性受到广泛关注。现代军事对炸药和推进剂的要求非常严格,需具备良好的热稳定性、高密度、正生成焓、高爆速和压力、高氮含量、氧平衡接近或高于零以及不敏感性等特性。然而,高能量和低敏感性通常是一对矛盾体,这对新含能材料的研究构成了主要挑战。而偶氮桥联的偶氮杂环含能化合物具有高生成焓,能够形成大的共轭体系
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  • 2024-03-28
  • 基于之前报道的一种气固两相流(GSF)技术作为传统机械化学合成的替代方法,该技术基于流体力学原理,在该原理中,反应物粒子被高速载气加速至300m?s-1或更高,粒子通过撞击或与目标物碰撞,将巨大的机械能转化为克服化学反应所需的活化能。从而达到有效的化学反应。在这个过程中,压缩气体膨胀吸收热量,导致环境温度显著下降,使反应在低温下发生。与传统的机械化学方法相比,GSF能提供更多的机械能,使化学转化在相当短的时间内完成。因此,该技术有可能仅通过机械作用实现连续化学合成。在此,我们报道了一种螺旋气固两相流(SGSF)技术
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  • 2024-01-31
  • 本研究表明,S-GSF可以有效地连续制备尿素共晶,无需添加任何有机溶剂,快速获得高收率的粉体产品。通过合成脲-己二酸(UAA)、脲-邻苯二酚(URCAT)、脲-水杨酸(USA)和脲-石膏(URCASU)共晶体,验证了该方法的可行性。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、粉末x射线衍射(PXRD)、差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)对产物进行表征。此外,还研究了不同晶型UAA共晶间的穿晶行为。用周期密度泛函理论(DFT)计算研究了形式I和形式II之间的热力学关系。结果表明,尿素和己二酸在S-GSF条件下选择性地形成了热力学更稳定的I型,且没有出现II型的出现,这与传统的
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  • 2023-11-15