5,5'-联四唑-1,1'-二氧-1,2,4-三氮唑含能离子盐的合成、表征及热行为

以5,5'-联四唑~(-1),1'-二羟基二水合物(BTO)、1,2,4-三氮唑为原料合成了一种新的5,5'-联四唑~(-1),1'-二氧~(-1),2,4-三氮唑(T2BTO)含能离子盐。采用X-射线单晶衍射、FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析表征了其结构。采用差示扫描量热法(DSC)和热重-微分热重(TG-DTG)研究了其热行为。用Kissinger法和Ozawa法分别计算了其热分解动力学参数(活化能Ea、EO、指前因子A)。采用WL~(-1)型撞击感度测试仪测定了其特性落高H50。用Kamlet-Jacobs经验公式计算了其爆速(D)和爆压(p)。结果表明,该晶体属于单斜晶系,C2/c空间群,晶体学参数为a=15.2410(12),b=10.5185(8),c=7.7546(7),V=1221.26(18)~3,D_c=1.688g·cm~(-3),Z=8。在10 K·min~(-1)的DSC曲线上,其分解峰值温度为519.9 K,TG曲线上只存在一个失重阶段,该阶段位于453.2~523.2 K,失重为90.8%,显示其有较好的热稳定性。E_K=144.39 k J·mol~(-1),E_O=145.52 k J·mol~(-1),ln(A/s~(-1))=32.99,H5061.0 cm,D=7579 m·s~(-1),p=24.49 GPa。     

三聚氰酸为基的2,4,6-三氧-[1,3,5]三嗪烷-1-三氨基胍盐的合成、晶体结构和热性能（英）

以三聚氰酸钠(CANa)和三氨基胍盐酸盐(TAG-HCl)为原料,通过一步复分解反应制备了一种富氮含能化合物——2,4,6-三氧-[1,3,5]三嗪烷-1-三氨基胍盐(1),收率91%.采用X-射线单晶衍射、UV-Vis、FTIR、1H NMR以及元素分析等对产物进行了结构表征.计算了产物的生成焓和爆轰参数.通过差示扫描量热法(DSC,10 K·min-1)和热重-傅里叶变换红外光谱联用分析了其热稳定性、非等温热分解动力学和热分解过程.通过落锤法测试了产物的撞击感度.结果表明,化合物1的晶体为单斜晶系,P21/n空间群,计算密度为1.676 g·cm-3,生成焓为327.9 kJ·mol-1,爆速为7900 m·s-1,爆压为26.5 GPa.化合物具1有良好的热稳定性,分解峰值温度为538.9 K,提出了N2气氛下可能的热分解机理.且化合物1对撞击非常钝感,撞击感度大于60 J,优于TATB(50 J).     

3-羟基-4-吡啶酮衍生物的合成及与Fe3+螯合性能

以甲基麦芽酚、对苯二胺、丙二酰氯为主要原料,微波辅助合成得到N,N'-二[对-(2-甲基-3-羟基-4-吡啶酮)苯基]丙二酰胺。采用IR、1HNMR、UV-vis、MS对产物结构进行了确证。采用分光光度法测定了该化合物对Fe3+的螯合性能,结果表明,在pH=7.40的Tris-水-乙醇缓冲溶液中,配体与Fe3+的配位比为1∶1,配合物表观稳定常数为lgK=7.76,证实该化合物对Fe3+具有潜在的螯合能力。     

C60和C70对聚苯乙烯耐紫外老化性能的影响

采用熔融共混法制得富勒烯C60和C70含量分别为1%,3%,5%(质量分数)的聚苯乙烯/C60和聚苯乙烯/C70复合膜,对其进行抗紫外光加速老化性能研究。采用乌氏粘度计、红外光谱仪和差热(DTA)仪分别对样品的特性粘度、分子链段结构和分解温度进行测定和表征。研究表明,C60和C70含量为5%的聚苯乙烯/C60和聚苯乙烯/C70复合膜经过紫外老化处理后,其特性粘度、分子链结构、热分解温度变化不大。因此,适当配比的C60和C70能够增强聚苯乙烯材料的耐紫外老化作用。并结合荧光光谱结果对C60和C70改善聚苯乙烯耐老化性能的作用机理进行初步探讨。     

C60精氨酸铅盐的制备及表征

以C60和精氨酸为原料经亲核加成反应合成得到C60精氨酸,C60精氨酸再与硝酸铅反应得一种C60金属盐衍生物—C60精氨酸铅盐。同时采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质谱(MS)、紫外可见光谱(UV-Vis)、原子吸收(AAS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)以及元素分析等测试手段对产物结构进行了表征。采用热重分析法对其失重情况进行了研究,失重率为57.86%,采用差热分析法对C60精氨酸铅盐的热稳定性进行了研究,结果表明,在空气气氛下,DSC分解峰值温度为285、435℃;目标产物表现出良好的热稳定性。     

二苯胺对硝化棉的等温热分解动力学的影响

为研究二苯胺(DPA)对硝化棉(NC)的等温热分解动力学的影响,采用等温热分解量气装置,获得378.15～398.15 K时NC/DPA(3%)混合样品热分解产生气体的压力随时间变化曲线,该曲线中存在明显的拐点。通过Arrhenius方程和模式配合法获得NC/DPA(3%)混合样品在拐点前和拐点后的等温热分解动力学参数。采用Berthelot方程外推得到不同温度下NC/DPA的贮存寿命。结果表明,拐点前NC/DPA(3%)混合样品的活化能为164.6 kJ·mol~(-1),拐点后NC/DPA(3%)混合样品的活化能为150.4 kJ·mol~(-1);与原料NC相比,拐点前NC/DPA(3%)混合样品的活化能提高17.7 kJ·mol~(-1);以分解深度0.1%作为评判标准,室温下NC/DPA(3%)混合样品可贮存18.3年,表明添加3%DPA后可延长NC贮存寿命7.7年。     

聚苯乙烯/富勒烯复合材料抗紫外老化性能

运用紫外加速老化熔融共混法制得C60和C70含量（质量分数）分别为1%、3%、5%的聚苯乙烯（PS）/C60和PS/C70复合膜,考察了复合膜的抗紫外线老化性能。利用红外光谱（FTIR）分析了聚苯乙烯的老化前后结构变化,用示差扫描量热法（DSC）和差热法（DTA）测试了各试样老化前后的玻璃化转变温度、分解温度,结果表明,加入C60和C70后,PS/C60和PS/C70复合材料的耐紫外老化性能大大提高,添加量为5%时复合材料的抗老化性能较好。     

超级电容器的制造工艺优化与性能研究

器件的工程化制造作为超级电容器研发的主要内容之一,是决定超级电容器能否产业化的关键所在。以自制活性炭为原料,制备了2.5V/10F有机系超级电容器,考察了不同黏接剂体系、导电剂含量、黏接剂含量、轧制压力对超级电容器容量与内阻的影响,并对所制备的超级电容器进行了性能检测。检测结果表明:在1.6A的放电电流时,电容器能量密度为2.96Wh/kg,在2.5V恒压1h后,电容器漏电流小于0.15mA,在5000次循环后,超级电容器容量与500次循环时相比,衰减量小于3%。     

超音速气流固相反应合成对二甲胺基苯甲醛缩对氨基苯甲酸Schiff碱

在自制的超音速气流固相反应装置中,以对二甲胺基苯甲醛和对氨基苯甲酸为原料合成了对二甲胺基苯甲醛缩对氨基苯甲酸 Schiff 碱。特点是采用超音速气流使对二甲胺基苯甲醛和对氨基苯甲酸在反应器中摩擦活化,再通过撞击固定靶产生快速的能量转换而发生化学反应。用傅里叶变换红外光谱、核磁共振、质谱等方法对产物进行了表征,考察了循环反应次数和反应压力对产物收率的影响。实验结果表明,对二甲胺基苯甲醛缩对氨基苯甲酸 Schiff 碱适宜的反应条件为:n(对二甲胺基苯甲醛):n(对氨基苯甲酸)=1:1,反应压力0.4 SPa,循环反应次数5次。在此条件下,原料的转化率达100%,产物收率为92.45%。     

钆内嵌金属富勒烯的制备、分离及质谱表征

利用自制的电弧炉,通过电弧放电法合成了内嵌金属富勒烯Gd@C82,研究并获得了制备钆金属富勒烯的最佳工艺条件：摩尔比Gd：C=1：15,电流I=90～100A,氦气压力0．08MPa;探讨并获得了Gd@C82新的萃取分离条件：常温下以DMF为溶剂,抽真空至压强为0．01MPa下萃取;讨论了内嵌金属富勒烯的生成和分离机理。