硝基氰胺乙烯基咪唑过渡金属配合物的合成及结构与性能分析OA北大核心CSTPCD

为探索固体推进剂含能燃烧催化剂,以硝基氰胺根(NCA)为阴离子、1-乙烯基咪唑(VIM)为配体,过渡金属Mn、Co、Ni、Cu为中心离子,制备出4种新型含能配合物,结构式分别为[Mn(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物1)、[Co(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物2)、[Ni(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物3)、[Cu(VIM)_(4)](NCA)_(2)(配合物4);通过元素分析、红外光谱(FT-IR)、X射线晶体衍射(XRD)、感度测试和氧弹量热法对其结构和物理化学性质进行了表征;用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)研究了配合物1~配合物4的热分解过程,并利用DSC研究了配合物1~配合物4对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用。结果表明,配合物1~配合物4均具有较高的能量密度,其中配合物2质量能量密度(E_(g))为19.00 kJ/g,体积能量密度(E_(v))为27.18 kJ/cm^(3);4种配合物的摩擦感度值均不小于288 N,撞击感度值均大于40 J。加入质量分数5%催化剂的AP样品高温分解温度均得到提前,放热量均显著提高;其中配合物2表现出最好的催化性能,加入配合物2的AP放热量升高至1564 J/g,分解温度提前了62.0℃,活化能降至142.9 kJ/mol,表明配合物2具有作为固体推进剂含能燃烧催化剂的潜力。