乙二胺-三乙烯二胺高氯酸盐制备及细化研究文献综述

 2021-10-27 22:16:00

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文 献 综 述军事科学技术的快速发展,对炸药性能提出了更高的要求。

为避免炸药在储存、运输、使用过程中意外发生爆炸,高能量低感度含能材料成为现在国内外含能材料研究领域的热点[1]。

现有研究主要有两种方式进行制备[2]:一,设计合成新型含能化合物,该方法存在研究周期长、短时间较难取得突破的问题;二,对现有含能材料进行综合改性,该方法研究周期短、效果显著、因此受到很大关注。

国内外对现有含能材料进行改性主要有下面三种方法:一是将含能材料进行细化及表面改性,材料在纳米和亚微米尺度下表现出与微米级不同的物理化学性质,微纳米化后可选择性地降低含能材料撞击感度和摩擦感度,提高其反应速率或燃烧速率,降低装药轰炸和燃烧反应传播的临界尺寸[3];二是对高能炸药进行表面包覆[4];三则是共晶,共晶技术能在不破坏原有含能材料的化学分子结构前提下,改变其内部组成和结晶结构,降低其感度[5]。

1,共晶含能材料的研究共晶是由不同种类(两种或两种以上)的中性分子组分在分子间氢键、离子键、范德华力、-堆积、或其它非共价键单独或者叠加和协同作用下,以固定的化学计量比结合而成的结构单元按次序重复排列的多组分分子晶体。

其中氢键因键能远大于其它几种,且具有方向性,在共晶的形成中起最大作用[6]。

判断两种不同的物质能否形成稳定共晶,一般预先对共晶分子进行设计,以评估潜在分子间相互作用的强度,并从分子化学结构考虑能否形成氢键及其作用强度,或利用英国剑桥结构数据库(CSD)已有的统计数据,对一些官能团的经验数据及成键方式进行分析以做出进一步判断[7]。

常用的共晶制备方法一般有四种:(1)溶剂挥发法[8],将共晶各组分按照化学计量比溶解于溶剂中,随着溶剂缓慢挥发得到共晶,此方法主要针对溶解度随温度变化不大的物质,能有效控制结晶的形貌及尺寸大小;(2)冷却结晶法[9],将原料晶体溶解于一种溶剂中,利用降温冷却方法使溶液达到过饱和状态,再使溶质分子结晶析出并长大;(3)固态研磨法[10],在外界力的作用下,使不同组分形成共晶,根据在研磨过程中是否加入液体分为无液干磨和加液湿磨,固态研磨法制备的共晶比较纯,很少有副产物生成,但不能有效控制结晶形貌,且含能材料对热、电、摩擦、冲击波和撞击等刺激十分敏感,故一般情况下不采用研磨法进行制备;(4)溶剂非溶剂法[11],根据溶解度原理,先把物质溶解于某一溶剂,再加入非溶剂将物质以结晶或包覆在其它物质表面等形式析出。

除以上四种之外,还有超声法制备共晶、高通量筛选技术等方法。

共晶表征方法主要有三种:其一是X射线衍射法,分为单晶X射线衍射法和粉末X射线衍射法。

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