我团队在《Crystal Growth & Design》(中科院2区,影响因子3.2)发表了题为“Differences in Performance among ECPs with Different Metal Centers Based on Highly Stable TzTO”的研究论文,我团队博士研究生张锦浩为第一作者,金波教授和彭汝芳教授为通讯作者,西南科技大学为第一通讯单位。
【研究背景】
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、起爆药、能量催化剂和能量杀菌剂等领域具有广泛的应用前景。在氮杂环中,四唑因其高N含量和良好的稳定性而备受关注。通过与其他含氮杂环连接形成的双四唑可以进一步增加配位位点、密度和生成热。

【工作简介】
不同的金属中心与相同的含氮高能量复合物可以形成不同维度的EMOFs,这些EMOFs之间存在较大的性能差异。基于此,我团队选择了具有高稳定性的能量内盐H2TzTO作为配体,与四种不同的金属中心Na(I)、K(I)、Co(II)和Ni(II)配位,形成了四种EMOFs或ECPs,分别为[Na(HTzTO)(H2O)]n·0.5H2O (ECP 1)、[K(HTzTO)]n (EMOF 2)、Co(HTzTO)2(H2O)2 (ECP 3)和Ni(HTzTO)2(H2O)2·2H2O (ECP 4)。它们的单晶结构通过单晶X射线衍射确定。热稳定性测试、机械感度测试和爆轰性能计算表明,化合物1?3具有优异的热稳定性、低冲击感度、可接受的摩擦感度和良好的爆轰性能。
文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.cgd.4c00341