多三元环季铵自燃离子液体的合成及性能

作者：蒋章; 姚远; 刘雪; 刘龙; 焦念明; 张延强^*

来源：含能材料, 2023, 31(09): 870-879.

• 离子液体
• 自燃
• 能量密度
• 张力环
• 推进剂

以三元碳环作为张力能结构单元，合成了基于N,N-(二环丙基甲基)环丙胺为阳离子，二氰胺根和氰基硼氢根为阴离子的系列离子液体。采用核磁(NMR)、红外光谱(IR)和高分辨率质谱(HRMS)等表征方法，确认了所得离子液体的结构，并对其物化性质(如熔点、热分解温度、密度、粘度、生成焓、比冲和点火延迟时间)进行了测定或计算。结果表明：设计合成的10种离子液体均能与白烟硝酸(WFNA)发生自燃，氰基硼氢类离子液体与相应的二氰胺类离子液体相比，点火延迟时间更短。张力环结构的引入可提高离子液体生成焓(0.87～1.96 kJ·g-1)，三元环结构紧凑的堆积有利于提高离子液体密度(1.01～1.18 g·cm-3)，张力环基自燃离子液体表现出更高的密度比冲(436.7～454.4 s·g·cm-3)。分子结构中引入张力环基团为提高自燃离子液体的能量密度提供了新的思路。

• 单位
  中国科学院过程工程研究所; 郑州中科新兴产业技术研究院; 沈阳化工大学