中國科學院青島生物能源與過程研究所采用氨基酸仿生途徑設計一種新型Al/CuO 復合材料

仿生技術具有操作簡單，反應溫和，無二次污染等優(yōu)點，近年來廣泛應用于制備含能化合物。中科院青島生物能源與過程研究所咸漠研究員課題組采用氨基酸驅(qū)動組裝法，制備了一種組分接觸均勻、高性能的鋁熱劑Al/CuO，可釋放2070 J·g-1的熱值。同時，該課題組研究了Al/CuO 的釋能機制為兩步反應。該文提出的氨基酸仿生法制備高性能鋁熱劑，為金屬燃料復合含能材料的未來發(fā)展提供了一定借鑒和啟示。

源自：Zhanxin Song，Miaomiao Jin，Mo Xian，et al. Peptide?driven assembly of Al/CuO energetic nanocomposite material［J］. Chemical En?gineering Journal，2020，388：124225

西北工業(yè)大學制備一種具有多步釋能效應的新型Al@EMOF 復合材料

由Al/金屬氧化物組成的鋁熱劑體系由于高釋能效應而受到廣泛關注，近期，西北工業(yè)大學劉佩進教授、嚴啟龍教授采用在Al 粉表面復合Cu 基含能MOF 的途徑制備了一種新型鋁熱劑Al@EMOF。性能研究表明，Al@EMOF 具有多級反應機制，可釋放出4142 J·g-1的能量以及具有301.5 ℃的點火溫度，性能均優(yōu)于已報道的傳統(tǒng)Al/CuO。該報道為Al 基含能材料的發(fā)展以及EMOF 的應用拓展提供良機。

源 自：Wei He，Wen Ao，Guangcheng Yang，et al.Metastable energetic nanocomposites of MOF?activated aluminum featured with multi?level energy releases［J］. Chemical Engineering Journal 2020，381：122623.

美國愛達荷大學，南京理工大學制備新型FOX?7 衍生物

開發(fā)具有高熱穩(wěn)定性的FOX?7 衍生物是含能材料合成領域一個重要挑戰(zhàn)，目前針對此研究主要集中在探索不同反應路徑上。近期，美國愛達荷大學J.M.Shreeve 教授與南京理工大學湯永興教授合作，設計并合成了一系列具有高熱穩(wěn)定性的平面型FOX?7 衍生物。性能研究表明，將FOX?7 分子中一個硝基基團替換為一個氮雜環(huán)（化合物3）后，熱穩(wěn)定性得到大力改善（275 ℃），與當前綜合性能較優(yōu)的HMX 熔點接近，同時化合物3 具有8499 m·s-1的爆速、26.7 GPa 的爆壓以及1.83 g·cm-3的晶體密度。該研究為尋找FOX?7 替代物提供了一種可行的途徑，有望應用于下一代傳爆藥和煙火劑中。

源自：Yongxing Tang，Wei Huang，Gregory H. Imler，et al. Enforced planar FOX?7?like molecules：A strategy for thermally stable and insen?sitiveπ?conjugated energetic materials［J］. J. Am. Chem. Soc.，2020，142（15）：7153-7160.

美國愛達荷大學、北京理工大學設計合成高熱穩(wěn)定性含能材料TITNB

美國空軍已經(jīng)花費數(shù)年時間開發(fā)所謂的”毒劑打擊武器”（Agent Defeat Weapons），其目標是將庫存化學武器或生物武器在不分散或釋放到周邊地區(qū)情況下催毀，且不會造成傷害。因此設計高熱能燃燒性含能材料，能對化學武器毒劑高溫焚燒，避免其產(chǎn)生毒害，尤為關鍵?；诖?，美國愛達荷大學J. M. Shreeve 教授近期制備了一種1，3，5?三碘?2，4，6?三硝基苯（TITNB）的類TATB 含能材料，該產(chǎn)物具有3.05 g·cm-3的超高晶體密度和367 ℃的高熱分解溫度，成為ADW 武器中的一個潛在應用者。

源自：Gang Zhao，Chunlin He，Dheeraj Kumar，et al. 1，3，5?Triiodo?2，4，6?trinitrobenzene（TITNB）from benzene：Balancing performance and high thermal stability of functional energetic materials［J］. Chemical Engineering Journal，2020 378：122119.

從含能材料到先進材料：爆燃法制備Co3O4?C3N4?rGO 復合材料的優(yōu)異ORR 催化

在人們廣泛關注含能材料的合成、改性與應用研究的同時，中國工程物理研究院化工材料研究所楊光成教授等人創(chuàng)新性地采用含能材料鹽酸胍和鈷鹽為前驅(qū)體，通過一步反應生成了Co3O4?C3N4?rGO 復合材料，該反應具有合成速度快和可宏量制備的優(yōu)點。結構研究表明Co3O4以量子點形式分布于C3N4?rGO 表面，性能研究表明復合材料的氧還原催化反應性能與商用Pt/C 電極相當。

源 自：Lin Gong，Xiaodong Li，Qi Zhang，et al. Ultrafast and large?scale synthesis of Co3O4 quantum dots?C3N4/rGO as an excellent ORR electrocatalyst via a controllable def?lagration strategy［J］.Applied Surface Science，2020，525：146624.