Inorganic Chemistry ：可控结构调控：通过自由质子组装变维高能金属?有机骨架

我团队在《Inorganic Chemistry 》(中科院1区，影响因子5.436）发表了题为“Controllable Structural Modulation: Assembling Variable Dimension Energetic Metal?Organic Frameworks via Free Protons”的研究论文。该成果由环境友好能源材料国家重点实验室、信息工程学院合作完成，我团队博士研究生罗利琼为第一作者，金波教授为通讯作者，西南科技大学为第一通讯单位。

【研究背景】

科学技术不断推动人类文明进步，月球探测、卫星导航、气象监测等。所有这些都受益于含能材料的创新，包括炸药、烟火和推进剂。越来越多的研究工作集中于开发含能配位聚合物(ECP)作为非常有前途的高能量密度材料，有望平衡稳定性和能量特性。这些研究人员得出结论，与低维(一维(1D)和二维(2D))ECPs相比，高维(三维(3D))金属-有机骨架(MOF)显示出更高的能量性能和适度的稳定性。此外，溶剂分子，特别是水分子，会造成较差的稳定性和爆轰热。因此，探索通过去除溶剂来实现维度增强的策略是非常重要的，但仍然是一项艰巨的任务。

【工作简介】

本工作提出了一种对ECP结构模型进行可控调制的有效方法。利用这一策略，设计、合成了三个具有相同配体和金属中心的ECP，即二维层状[Pb(H₂O)₂]_n (1)、三维无溶剂[Pb₃(ObTT)₂]_n (2)和致密的[Pb₃(Obtt)₂]_n (3)。DSC测试表明，它们具有良好的热稳定性（T_dec>300℃）。EMOF的爆轰特性分别为9.95 km s^–1、57.10GPa，9.82 km s^–1、57.41GPa和10.22 km s^–1、66.91 GPa。通过控制含能配体的富电子，尺寸增强的无溶剂EMOF(2和3)表现出比ECP 1更高的密度和更好的爆轰性能。密度(4.080 g·cm^-3)优于EMOF 2(3.299 g·cm^-3)和ECP 1 (3.055 g·cm^-3)。此外，铅板试验证明，EMOF 3的爆炸性能优于其他两种化合物1和2，而化合物1的爆炸能力最弱。基于ECPs的新型炸药策略提供了一种通过连接体的可控电子来增强尺寸和去除溶剂的有利途径。

文章连接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.2c01932