氧化锰纳米管及其超级铝热剂:制备及对环三亚甲基三硝胺热分解的影响

采用水热法制备了MnO₂纳米管,以其与纳米铝粉为原料,采用超声分散复合的方法,制备了超级铝热剂Al/MnO₂.利用粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能量散射光谱仪(EDS)对产物的物相、组成、形貌和结构进行分析表征,并运用差示扫描量热法(DSC)研究了MnO₂纳米管及其超级铝热剂对环三亚甲基三硝胺热分解特性的影响.结果表明,水热法制备的纳米MnO₂呈管状均匀分布,球形纳米Al与管状纳米MnO₂相互依附,分散较均匀;MnO₂纳米管及其超级铝热剂的加入均改变了环三亚甲基三硝胺的热分解行为及分解历程,使原有占主导的液相分解变为二次的气相反应加剧,使环三亚甲基三硝胺主分解峰形发生了明显的改变.     

油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学

在氮气气氛下,采用油酸(OA)对纳米铝粉(nmAl)进行了表面包覆处理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对其形貌和结构进行了表征.用差示扫描量热(DSC)对油酸包覆前后的纳米铝粉与黑索今(RDX)构成的复合体系[nmAl/RDX和(nmAl+OA)/RDX]的热分解反应动力学进行了研究,得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,大量油酸以物理吸附的方式吸附在纳米铝粉表面,少量油酸与纳米铝粉表面铝原子发生了化学反应,以化学键合的形式附着在纳米铝粉表面.与nmAl/RDX复合体系相比,(nmAl+OA)/RDX复合体系在不同升温速率下的分解峰峰温都相对降低,分解反应的表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为141.18kJ·mol-1和1012.57s-1,分解反应机理为三维扩散,服从n=1/2的Jander方程,其动力学方程为dα/dt=1013.35(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2e-16981.0/T.     

二乙酸·二(4-氨基-1,2,4-三唑)合锌(Ⅱ)配合物的制备、晶体结构、比热容及热力学性质

利用4-氨基-1,2,4-三唑(4-ATZ)的乙醇溶液与乙酸锌的甲醇溶液合成了标题化合物Zn(4-ATZ)_2(CH_3COO)_2,并培养出单晶,通过X射线单晶结构分析法测定晶体结构,晶体属于正交晶系,空间群为Aba2,晶胞参数为:a=0.767 32(7)nm,b=1.66444(16)nm,c=1.09040(11)nm,V=1.3926(2)nm~3,D_c=1.936 g·cm~(-3),Z=4,F(000)=720,R_1=0.0246,wR_2=0.0675。运用Micro-DSCⅢ微热仪测定配合物的比热容,在283～353 K时,比热容随温度呈二次方关系,其关系式为:C_p/(J·g~(-1)·K~(-1))=-2.021915+1.749228×10~(-2)T-2.358752×10~(-5)T~2,298.15 K时配合物的标准摩尔比热容为385.62 J·mol~(-1)·K~(-1)。     

铁电存储器~(60)Co γ射线及电子总剂量效应研究

以型号为FM28 V100的铁电存储器为研究对象,进行了~(60)Co γ射线和2 Me V电子辐照实验.研究了铁电存储器不同工作方式、不同辐射源下的总剂量辐射损伤规律,用J-750测试部分直流参数和交流参数,分析了存储器敏感参数的变化规律.实验结果表明:对动态、静态加电、静态不加电三种工作方式下的结果进行比较.其中静态加电工作方式下产生的陷阱电荷最多,是存储器最恶劣的工作方式;器件的一些电参数随总剂量发生变化,在功能失效之前部分参数已经失效;在静态加电这种最恶劣的工作方式下,得到~(60)Co γ射线比电子造成更加严重的辐照损伤.     

含能配合物[Pb(AZTZ)(bpy)(H2O)·2H2O]n合成、结构及燃烧催化性能

设计合成了含能配合物[Pb(AZTZ)(bpy)(H2O)·2H2O]n(1)(AZTZ=5,5’-偶氮四唑阴离子, bpy=2,2’-联吡啶), 用X射线单晶衍射法测定了其分子结构. 该晶体属三斜晶系, P1空间群, a=0.7341(6) nm, b=1.0050(8) nm, c=1.3367(1) nm, α=95.354(1)°, β=101.450(1)°, γ=101.233(1)°, V=0.8927(1) nm3, Z=2, S=1.030. 利用元素分析、红外光谱以及热重分析等手段对标题化合物进行了表征, 并研究了配合物(1)对固体双基推进剂的燃烧催化作用. 结果表明, 配合物(1)可以有效地提高固体双基推进剂的燃速.     

Thermal decomposition mechanism and quantum chemical investigation of hydrazine 3-nitro-1,2,4-triazol-5-one (HNTO)

The thermal decomposition mechanism of hydrazine 3-nitro-1,2,4-triazol-5-one (HNTO) compound was studied by means of differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry and derivative thermogravimetry (TG-DTG), and the coupled simultaneous techniques of in situ thermolysis cell with rapid scan Fourier transform infrared spectroscopy (in situ thermolysis/RSFTIR). The thermal decomposition mechanism is proposed. The quantum chemical calculation on HNTO was carried out at B3LYP level with 6-31G+(d) basis set. The results show that HNTO has two exothermic decomposition reaction stages: nitryl group break first away from HNTO molecule, then hydrazine group break almost simultaneously away with carbonyl group, accompanying azole ring breaking in the first stage, and the reciprocity of fragments generated from the decomposition reaction is appeared in the second one. The C–N bond strength sequence in the pentabasic ring (shown in Scheme 1) can be obtained from the quantum chemical calculation as: C3–N4 > N2–C3 > N4–C5 > N1–C5. The weakest bond in NTO⁻ is N7–C3. N11–N4 bond strength is almost equal to N4–C5. The theoretic calculation is in agreement with that of the thermal decomposition experiment.      

Synthesis and thermal behavior of a new high-energy organic potassium salt

A new high-energy organic potassium salt, 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene potassium salt [K(AHDNE)], was synthesized by reacting of 1-amino-1-hydrazino-2,2-dinitroethylene (AHDNE) and potassium hydroxide in methanol aqueous solution. The thermal behavior of K(AHDNE) was studied using DSC and TG/DTG methods and can be divided into three obvious exothermic decomposition processes. The decomposition enthalpy, apparent activation energy and pre-exponential factor of the first decomposition process were ?2662.5?J?g^?1, 185.2?kJ?mol^?1 and 10^19.63 s^?1, respectively. The critical temperature of thermal explosion of K(AHDNE) is 171.38?°C. The specific heat capacity of K(AHDNE) was determined using a micro-DSC method, and the molar heat capacity is 208.57?J?mol^?1 K^?1 at 298.15?K. Adiabatic time-to-explosion of K(AHDNE) was also calculated. K(AHDNE) presents higher thermal stability than AHDNE.     

多元纳米稀土六硼化物Nd1-xEuxB6粉末的制备及光吸收研究

在真空环境中采用固相烧结法成功制备出了多元稀土六硼化物Nd1-xEuxB6纳米粉末.系统研究了Eu掺杂对纳米NdB6物相、形貌及光吸收性能的影响规律.结果表明,所有合成的纳米粉末物相均为单相的CsCl型晶体结构,具有立方形貌,平均晶粒尺度为30 nm.光吸收实验结果表明,随着Eu掺杂量的增加,纳米NdB6透射光波长从629 nm红移至1000 nm以上,表现出了透射光波长的可调特性.此外,NdB6和EuB6同步辐射吸收图谱表明,Nd和Eu原子分别以Nd^3+和Eu^2+形式存在于纳米NdB6和EuB6中,充分说明了Eu掺杂使NdB6传导电子数量减少,从而导致其等离子共振频率能量的降低.采用第一性原理计算了NdB6和EuB6的能带结构、态密度、介电函数以及等离子共振频率能量,从而定性解释了Eu掺杂使NdB6透射光波长红移的特性.     

纳米Pb(II)-没食子酸配合物的合成及其燃烧催化性能

采用液相分散沉淀法制备了纳米 Pb(II)-没食子酸配合物粉体. 用热重分析(TG)、X 射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、核磁共振仪(1H NMR)、红外光谱仪(IR)、激光散射粒径分析仪和元素分析仪对样品的物相、形貌、粒径和组成进行了表征. 研究了没食子酸的浓度和分散剂用量对产物的粒子大小的影响. 并测试了产物对推进剂燃烧的催化作用. 结果表明: 产物的平均粒径约为 30 nm. 没食子酸的浓度降低和分散剂用量增加均使产物的粒子减小. 产物能明显改善推进剂的燃烧性能, 使推进剂的燃速提高 88%, 压强指数降低了 70%.     

电响应聚合物薄膜的表面图案化

由于图案化的功能表面在制备微流体器件和生物芯片等方面具有巨大应用潜力而备受关注,表面图案化的方法很多，如微接触印刷、光刻蚀和电子束刻蚀等等,聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸（PAMPS）是一种电响应聚合物，在电场的作用下其体积能发生大幅度的变化，我们曾经报道通过带偏压的原子力针尖对PAMPS薄膜的微观浸润性进行调控,本文采用预先结构化的电极对薄膜施加电场，实现了其表面性质的图案化控制，对制备新型聚合物微器件具有重要意义。