Inorganic Chemistry：阴离子驱动维度提升实现银基含能MOF激光起爆性能突破

我团队在《Inorganic Chemistry》（中科院1区，影响因子4.6）发表了题为“Anion-Driven Dimensionality Enhancement in Silver-Based Energetic MOFs for Laser-Induced Detonation”的研究论文，我团队硕士研究生罗莹莹为第一作者，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】

激光起爆技术因其优异的电磁兼容性和环境适应性，被视为下一代火工品的重要发展方向。含能金属-有机框架（EMOFs）凭借高晶体密度、可调的金属节点和富氮配体等结构优势，在能量存储和快速释能方面展现出巨大潜力。然而，如何在提升材料维度的同时兼顾稳定性、安全性与激光响应性能，仍是该领域亟待突破的瓶颈。富氮稠环配体因其高氮含量和拓展的共轭体系，可增强π-π堆积作用并降低激光起爆阈值，为高性能激光敏感起爆药的设计提供了新思路。

【工作简介】

本研究提出了一种阴离子驱动的维度调控策略，以富氮稠环配体AMPTTz（6-(3,5-二甲基-1H-吡唑-1-基)-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]-四嗪-3-胺）与Ag(I)为原料，通过室温蒸发法成功合成了两种银基含能配位化合物：一维链状结构化合物1（[Ag(AMPTTz)NO?]）和二维层状结构化合物2（[Ag?(AMPTTz)?(ClO?)?]）。仅通过改变引入的阴离子（NO??→ClO??），即实现了从一维到二维的结构维度跃升。

单晶结构分析表明，化合物1中AMPTTz以三齿配位模式桥接Ag(I)中心，形成沿_b_轴延伸的一维无限链；而化合物2中配体采用四齿配位模式，桥联多个Ag(I)中心构筑出二维层状骨架，层间通过丰富的氢键相互作用进一步交联为三维超分子网络。两种化合物均呈现高密度、无溶剂堆积结构（密度分别为2.076 g·cm?3和1.966 g·cm?3）。

热分析与感度测试显示，二维化合物2的起始分解温度（Tonset = 305.67 °C）较化合物1（223.56 °C）提升近110 °C，机械感度显著降低，残余质量（~49%）远高于化合物1（~23%）。爆轰性能计算表明，化合物2的爆速（6.96 km·s?1）和爆压（24.35 GPa）均优于化合物1（6.88 km·s?1，22.78 GPa）。飞秒激光响应测试验证了两种化合物的激光起爆能力，其中化合物2展现出更长的响应延迟时间（94.12 ms）和更高的阈值能量（564 mJ）。铅板穿孔试验进一步证实，两种化合物均能以20 mg药量成功起爆50 mg HMX，在5 mm厚铅板上形成直径大于10 mm的穿孔。

本研究建立了“阴离子调控→维度提升→性能优化”的构效关系，为设计兼具高稳定性、低机械感度和优异激光响应性能的新一代起爆药提供了可行策略，对激光起爆技术的发展具有重要参考价值。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.6c02681[reference:13]