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我院研究人员在高能MOF材料的研究方面取得新进展

发布日期:2021-06-28  点击量:


我院刘翔宇、宋伟明、郭燕课题组在新型高能MOFs材料研究方面取得新进展,相关研究成果发表在国际知名期刊《Inorganic Chemistry》,论文题目:“Solvent-Free Lithium/Sodium-Based Metal−Organic Frameworkswith Versatile Nitrogen-Rich Ligands: Insight for the Design ofPromising Superheat-Resistant Explosives”,(DOI10.1021/acs.inorgchem.1c01658.)

通常来说,耐热含能材料的耐热温度为300°C-350°C。这要求耐热含能材料不仅具有高的能量性能,同时也应具备优异的耐热性和稳定性,使其能够长时间暴露在高温高压等苛刻环境下。虽然耐热含能材料的相关研究不断被报道,但能量低、环境不友好、合成路线复杂等问题仍然有待解决。

该研究选取富氮配体与碱金属LiNa结合,制备了一系列无溶剂高能MOFs材料。热稳定性和能量性能测试发现,几例MOFs都具有良好的热稳定性和爆轰性能,且对于外部的机械刺激均展现出较低的敏感度;其中一例具有3D结构的Li-MOF显示出超高的热分解温度(403 °C)和爆炸热(3.475 kcal·g1),成为了新型耐热含能材料的候选者。该研究实现了高能密度材料的高稳定性、高能量、低感度多重协同,推动了相关领域的发展。

 

刘翔宇副教授为本文的通讯作者,2019级材料与化工专业硕士生梁晨同学和2020级材料与化工专业硕士生杨佳辉同学为论文共同第一作者。研究得到了国家自然科学基金、宁夏自然科学基金、化学工程与技术一流学科等项目支持。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.1c01658