界面电荷错配增强含能晶体高效能量释放及安全性(英文)

作者:屈延洲; 张孟华; 李刚; 杨欣如; 邓绍聪; 巩飞艳; 赵煦*; 杨志剑*
来源:Science China-Materials, 2023, 66(04): 1632-1640.

摘要

协同增强能量释放及安全性能对于含能晶体如3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)及高氯酸铵(AP)具有重要意义.然而, NTO与AP的进一步应用受限于其缓慢的能量释放速率、较高的分解温度以及较差的安全性能.本文采用了一种液氮限域结晶策略,获得了氧化石墨烯(GO)改性的NTO及AP基含能复合材料. GO的层状特性使其可作为复合物中的润滑剂,显著提升了机械安全性能.此外, GO的大量活性官能团可作为NTO与AP限域结晶的活性位点.理论研究表明, GO与含能晶体之间发生了一种界面电荷错配效应.所得LN-NTO@GO及LN-AP@GO与未改性的样品相比,其放热分解温度分别提升了18.2和70.1℃,分解动力学也显著加快.通过构筑催化剂与含能晶体之间的界面电荷错配,有望为含能材料释能效应及安全性改进提供新的路线.