碳基叠氮化铜纳米复合物的原位合成与性能研究

发布时间：2020-12-07 17:00

　　叠氮化铜具有较高的能量输出和良好的爆轰性能,是目前微小型雷管所用的最具有潜力的起爆药,但由于其静电感度过高(0.05mJ即可起爆),很难直接应用于实际生产与使用。为了有效地降低感度,同时减小对点火性能的影响,保留其较好的点火性能与起爆性能,本文利用原位生成法,以离子交联凝胶为原料,经过碳化、叠氮化,制备了均匀分散的碳基叠氮化铜复合物,并对其物理、化学性质和感度性能进行了研究。另外,此方法为制备掺杂金属纳米粒子碳基材料以及功能化纳米碳基复合材料提供了新思路。论文取得的主要研究成果如下:(1)采用真空浸渍法制备具有一定负载量的碳纳米管复合材料。产品的透射电镜形貌表征证明了此类方法具有负载量较小和空间利用率较低的局限性,不能满足后续实验对负载量和孔隙率的要求。(2)采用三种阴离子型高分子羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和聚丙烯酸钠制备离子交联凝胶,根据凝胶效果和自愈合性能确定了交联的最适pH(3~5),利用扫描电镜、红外光谱测试、热重质谱联用对凝胶进行表征和分析。研究了凝胶干粉在绝氧碳化时的变化,确定了碳化工艺需要控制的条件为碳化温度和碳化时间。(3)以两种凝胶羧甲基纤维素铜和聚丙烯酸铜作为前体,采... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

叠氮化铜晶体结构

32线衍射表征了多孔铜和叠氮化铜的形貌、组成和结构，分析结果表明，多孔铜与 HN3反应先生成 CuN3，而后生成Cu斜方晶系，其晶枝长度约为 500nm。在 178～240℃，Cu解反应的峰温为216℃，放热量为3116.86J/g，并放出氮气，失失接近[38]。，北京理工大学的杨利等人利用间苯三羧酸铜作为前体，经具备合适感度和良好能量输出的碳基叠氮化铜穿插结构复电感度 1.6mJ，火焰感度 42cm，起爆黑索金的极限药量为 1 相比，多孔碳（Porous Carbon，PC）具有较大的比表面积道结构可以视为纳米尺度的法拉第笼，起到静电屏蔽的作可以及时地将其分散导出，保证内部负载物能够免于受到扰，是解决降感问题的可行途径。

道中的溶剂分子后仍然保持骨架的完整性。因此，MOFs 具有许多潜在的特殊性能，在新型功能材料如选择性催化、分子识别、可逆性主客体分子（离子）交换、超高纯度分离、生物传导材料、光电材料、磁性材料和芯片等新材料开发中显示出诱人的应用前景，给多孔材料科学带来了新的曙光。近几年来，利用均匀分散的 MOFs 自身作为模板，经过高温处理后，可以得到金属均匀嵌合于多孔碳骨架结构的复合材料的方法，拓展了 MOFs 在电池、催化、检测等多种领域的应用。与碳基底模板湿法浸渍，再经过热还原制备金属/碳复合材料的方法相比，此类方法更为简便，产物中金属含量更高，分散更为均匀，且碳化产物在一定程度上保持了 MOFs 原有的比表面积大，孔径丰富的优点，使此方向成为当前研究的热点。2012 年，山内雄介利用铝基多孔配合物为模板制备了具有大比表面积和高孔容的纳米 PC，与传统碳材料，如活性炭、中孔炭相比，其对有毒芳香类物质具有优异的响应，适合用于新型的芳香性物质检测器[41]，其研究的主要内容与结果如图 1.4 所示。


本文编号：2903594