我团队在《Inorganic Chemistry》(中科院2区,影响因子4.3)发表了题为“Self-Assembly Method for Synthesizing High-Dimensional EMOFs with High Stability and Laser Response”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】
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。

【工作简介】
我团队设计并制备了含配位水的EMOFs 1和2,以及通过水热和自组装方法在乙醇中制备的具有高维结构的EMOFs 3和4。EMOFs 1?4的结构通过红外光谱、粉末X射线衍射、单晶X射线衍射和元素分析进行了充分表征。此外,通过测试和计算两种性能来分析结构对性能的影响。结果显示,与EMOF 1(Td,onset = 252°C, FS = 216 N, IS ≥ 40 J)和EMOF 2(Td,onset = 259°C, FS = 288 N, IS = 30 J)相比,EMOF 3(Td,onset = 280°C, FS ≥ 360 N, IS ≥ 40 J)和EMOF 4(Td,onset = 311°C, FS ≥ 360 N, IS ≥ 40 J)表现出更高的安全性,因为EMOFs 3和4具有更高的维度,形成了更稳定的网络结构。然而,由于EMOFs 3和4的密度影响,其爆轰性能并没有优于EMOFs 1和2。此外,EMOFs 3和4对激光有一定的响应。通过自组装方法制备的高维EMOFs 3和4是一种简单、高效且环保的方法,对于制备高稳定性的EMOFs具有重要的研究意义。
文章链接: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.4c01161