MOFs作为固体推进剂的燃烧催化剂和含能添加剂的研究进展

杨燕京, 赵凤起, 仪建华, 轩春雷, 罗 阳

(西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室, 陕西 西安 710065)

1 引 言

燃烧性能和能量水平是衡量固体推进剂性能的两项主要指标。其中，燃烧性能决定了固体推进剂的能量释放速率、效率及稳定性，与火箭武器的作战效能密切相关; 向推进剂配方中引入燃烧催化剂可以有效调节推进剂的燃烧性能。能量水平则决定了固体推进剂对火箭武器的做功能力以及武器的射程; 用六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)、聚叠氮缩水甘油醚(GAP)等新型高能量密度材料替代传统材料是目前提高推进剂能量水平的主要手段。近年，战争的高科技化和武器装备技术水平的发展对固体推进剂的性能提出了越来越高的要求; 作为新型高性能固体推进剂发展的基石，新材料的研发可为获得更高效的燃烧催化能力和更高的能量密度奠定基础，从而促进推进剂燃烧性能和能量水平的提高，对于固体推进剂的发展具有十分重要的意义。

金属有机框架化合物(Metal Organic Frameworks，MOFs)属于配位聚合物(Coordination Polymers，CPs)，是一类由离散的金属离子(metal ions)或离子簇(clusters)通过二啮(bidentate ligand)或多啮配体(multidentate ligand)，如芳香族多元羧酸或多元胺等相互连接并自组装而形成的晶体材料，具有多变的拓扑结构以及特定尺寸的规则孔道。金属有机框架化合物的制备方法简单、产率高，通过改变金属离子以及有机配体的种类，乃至合成所用溶剂的种类，均可以灵活而有效地调节所得MOFs的晶体结构、微观孔道结构以及化学性质。……