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Chengfang Qiao Lei Lü Wenfeng Xu Zhengqiang Xia Chunsheng Zhou Sanping Chen Shengli Gao 《物理化学学报》2020,36(6):1905085-0
Solvent molecules can significantly reduce the heat of detonation and stability of energetic metal-organic framework (EMOF) materials, and the development of solvent-free EMOFs has become an effective strategy to prepare high-energy density materials. In this study, a solvent-free EMOF, [Ag2(DTPZ)]n (1) (N% = 32.58%), was synthesized by reacting a high-energy ligand, 2, 3-di(1H-tetrazol-5-yl)pyrazine (H2DTPZ), with silver ions under hydrothermal conditions, and it was structurally characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and thermal analysis. In 1, the DTPZ2− ligands that adopted a highly torsional configuration bridged the Ag+ ions in an octadentate coordination mode to form a three-dimensional framework (ρ = 2.812 g∙cm−3). The large steric effect and strong coordination ability of DTPZ2− effectively prevented the solvent molecules from binding with the metal centers or occupying the voids of 1. Moreover, the strong π-π stacking interactions [centroid-centroid distance = 0.34461(1) nm] between the tetrazole rings in different DTPZ2− ligands provided a high thermal stability to the framework (Te = 619.1 K, Tp = 658.7 K). Thermal analysis showed that a one-step rapid weight loss with intense heat release primarily occurred during the decomposition of 1, suggesting potential energetic characteristics. Non-isothermal thermokinetic analyses (based on the Kissinger and Ozawa-Doyle methods) were performed using differential scanning calorimetry to obtain the thermoanalysis kinetic parameters of the thermodecomposition of 1 (Ea = 272.1 kJ·mol−1, Eo = 268.9 kJ·mol−1; lgA =19.67 s−1). The related thermodynamic parameters [enthalpy of activation (ΔH≠ = 266.9 kJ·mol−1), entropy of activation (ΔS≠ = 125.4 J·mol−1·K−1), free energy of activation (ΔG≠ = 188.3 kJ·mol−1)], critical temperature of thermal explosion (Tb = 607.1 K), and self-accelerating decomposition temperature (TSADT = 595.8 K) of the decomposition reaction were also calculated based on the decomposition peak temperature and extrapolated onset temperature when the heating rate approached zero. The results revealed that 1 featured good thermal safety, and its decomposition was a non-spontaneous entropy-driven process. The standard molar enthalpy for the formation of 1 was calculated to be (2165.99 ± 0.81) kJ·mol−1 based on its constant volume combustion energy determined using a precise rotating oxygen bomb calorimeter. Detonation and safety performance tests revealed that 1 was insensitive to impact and friction, and its heat of detonation (10.15 kJ·g−1) was higher than that of common ammonium nitrate explosives, such as octogen (HMX), hexogene (RDX), and 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT), indicating that 1 is a promising high-energy and insensitive material. 相似文献
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纳秒强激光场中苯电离产生高价离子的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
用25 ns脉冲Nd-YAG 532 nm的激光,在1010~1011 W•cm-2的光场强度下,利用飞行时间质谱对He、 N2、Ar载气条件下苯的激光电离过程进行了研究.发现当利用氩作为载气时,除观察到C2+、C2H2+、C3H3+、C6H6+离子外,还观察到很强的Cq+(q=1~3)高价离子.这些离子都有很高的平动能, C2+的最可几平动能为12.9 eV, C3+为37.5 eV.通过改变载气种类和压力及在不同光场强度条件下的实验,可以认为这些高价离子来源于含苯团簇的库仑爆炸过程. 相似文献
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光催化降解有机污染物由于其具有低能耗和绿色环保的特点,已经成为研究的热点. 氧化铋纳米晶体的带隙在2.0∽2.8 eV之间,利用它催化可见光降解有机污染物具有较高的活性,从而引起了越来越多的关注. 尽管近年来已经开发了几种制备Bi2O3基半导体材料的方法,但是仍然难以用简单的方法大规模地制备高活性的Bi2O3催化剂. 因此,开发简单可行的大规模制备Bi2O3纳米晶体的方法对于工业废水处理的潜在应用具有重要意义. 本文通过蚀刻商用BiSn粉末,然后进行热处理,成功地大规模制备了多孔Bi2O3. 获得的多孔Bi2O3在亚甲基蓝(MB)的光催化降解中表现出优异的活性和稳定性. 对该机理的进一步研究表明,多孔Bi2O3合适的能带结构允许生成活性氧物种,例如O2-·和·OH,可有效降解MB. 相似文献
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电感储能型脉冲功率调制器中的一个关键部件是断路开关。电爆炸金属丝(箔)断路开关是使用最广泛的一种。为了给今后开展更高功率断路开关研究奠定基础,开展了电爆炸箔断路开关的理论和实验研究。 相似文献
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