唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为研究进展

综述了近年来国内外关于唑、嗪和呋咱类富氮化合物热行为的研究进展,分析总结了热行为研究的方法,得出了化合物结构和取代基团对化合物热稳定性的影响规律。研究表明,富氮化合物热稳定顺序为:呋咱类嗪类唑类;三唑四唑五唑;三嗪四嗪,这是由于含碳量、骨架张力和共平面等因素引起的。引入硝基、偶氮键、氰基和叠氮基等含氮基团会降低热稳定性,这是由于取代基团的吸电子效应引起的。富氮环之间的共轭效应可以有效增强分子化合物的热稳定性。指出将热分析与理论计算及气相色谱结合来推断反应机理是未来相关研究的一个方向。     

450 kt/a合成氨装置在富氮天然气条件下运行讨论

以设计条件为比较基准,分析450 kt/a合成氨原料组分变化对其系统的影响;探讨合成氨装置在富氮天然气条件下性能表现,针对未来几年天然气供应计划,提出在该条件下合成氨的运行方案.     

5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑胍盐的合成及性能研究

以丙二腈为原料,高收率合成了5-(3-氨基呋咱-4-基)-1-羟基四唑(1)的胍盐(2)、二氨基胍(3)以及联胍盐(4).采用红外光谱、核磁共振、元素分析、热分析等对其结构进行了表征;培养了2和3的单晶,并采用X射线单晶衍射测试了其晶体结构;通过落锤法和摩擦感度仪测试了3种胍盐的撞击感度和摩擦感度;采用DSC研究了3种胍盐的热分解过程.结果表明,3种胍盐的撞击感度均大于24J,摩擦感度均大于360N,分解点介于266~277℃,显示出良好的热稳定性.     

红色烟火着色剂MOF[Sr2(DTDA)(H2O)6]n的制备与性能

以富氮羧酸类分子2,2'-(3,3'-偶氮-双(1H-1,2,4-三唑-5基))二乙酸(H2DTDA)与氢氧化锶八水合物为原料,在水热条件下制备了一种金属有机框架(MOF)结构的新型红色烟火着色剂[Sr_2(DTDA)(H_2O)_6]_n(1);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线单晶衍射(XRD)、粉末X射线单晶衍射(PXRD)和元素分析等对化合物结构进行了表征;采用热重法(TG)-差示扫描量热法(DSC)、BAM标准法测试了化合物1的热性能和感度性能;设计了烟火剂配方,对化合物1应用于红色烟火着色剂的可行性进行分析。结果表明,化合物1是一种具有二维空间结构的MOF材料,其层状结构之间存在丰富的氢键作用;放大合成的水热实验同样可以得到高纯度的化合物1;撞击感度为80 J,摩擦感度 360 N;化合物1可作为红色着色剂应用于烟火剂配方中。     

Fe?N?C Electrocatalysts with Densely Accessible Fe?N4 Sites for Efficient Oxygen Reduction Reaction

The development of iron and nitrogen co-doped carbon (Fe N C) electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs) is a grand challenge due to the low density of accessible Fe N₄ sites. Here, an in situ trapping strategy using nitrogen-rich molecules (e.g., melamine, MA) is demonstrated to enhance the amount of accessible Fe N₄ sites in Fe N C electrocatalysts. The melamine molecules can participate in the coordination of Fe ions in zeolitic imidazolate frameworks to form Fe N₆ sites within precursors. These Fe N₆ sites are then converted into atomically dispersed Fe N₄ sites during a pyrolytic process. Remarkably, the Fe N C/MA exhibits a high single-atom Fe content (3.5 wt.%), a large surface area (1160 m² g⁻¹), and a high density of accessible FeN₄ sites (45.7 × 10¹⁹ sites g⁻¹). As a result, Fe N C/MA shows a much enhanced ORR activity with a half-wave potential of 0.83 V (vs the reversible hydrogen electrode) in a 0.5 m H₂SO₄ electrolyte solution and a good performance in a PEMFC system with an activity of 80 mA cm⁻² at 0.8 V under 1.0 bar H₂/air. This work offers a promising approach toward high-performance carbon-based ORR electrocatalysts.     

3，4-二氨基-5-（3，4-二氨基-1，2，4-三唑-5-基）-1，2，4-三唑及其含能离子盐的合成及性能

以含能化合物3,4?二氨基?5?(3,4?二氨基?1,2,4?三唑?5?基)?1,2,4?三唑(化合物1)为有机碱,分别与高氯酸和硝酸进行中和反应,合成了两种具有高热稳定性的含能离子盐:3,4?二氨基?5?(3,4?二氨基?1,2,4?三唑?5?基)?1,2,4?三唑高氯酸盐(化合物2),3,4?二氨基?5?(3,4?二氨基?1,2,4?三唑?5?基)?1,2,4?三唑硝酸盐(化合物3)。首次培养了化合物2和3的单晶,并采用单晶X射线衍射进行晶体结构解析;化合物2的晶体结构中,每个阳离子和12个相邻的高氯酸根通过氢键作用相互连接,阳离子形成层状堆积,高氯酸根阴离子镶嵌在层与层之间;化合物3的晶体结构中,每个阳离子和10个相邻的硝酸根通过氢键作用相互连接,从而构筑化合物3的层状堆积结构。采用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG)研究了化合物2和3的热稳定性,化合物2和3具有超高的热稳定性,其热分解温度分别为338.3℃和289.8℃。此外,化合物2的理论爆速和比冲分别为8308 m·s^-1和250.3 s,表现出优异的能量特征;化合物3具有优异的感度特性,其撞击感度和摩擦感度分别高于20 J和360 N。     

4，7-二氨基哒嗪并［4，5-c］氧化呋咱含能盐的合成和性能

以多氨基稠环化合物4,7-二氨基哒嗪并［4,5-c］氧化呋咱（4）为原料,分别与3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）及其它高氮类硝胺化合物构筑的富氮阴离子结合制备了一系列含能离子盐（5~11）。运用核磁共振、元素分析和红外光谱等分析方法对化合物（5~11）进行了结构表征,结合量子计算对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮的4,7-二氨基哒嗪并［4,5-c］氧化呋咱盐（6）进行¹⁵N NMR谱分析,并通过X-射线单晶衍射技术对5,5′-二硝氨基-3,3′-偶氮-1,2,4-噁二唑的4,7-二氨基哒嗪并［4,5-c］氧化呋咱盐（9）进行晶体结构解析。通过Explo5软件计算得到化合物的爆轰性能;采用BAM法测得化合物的撞击和摩擦感度。结果发现,5硝氨基四唑的4,7-二氨基哒嗪并［4,5-c］氧化呋咱盐（5）具有优异的爆轰性能和较低的感度,其爆速爆压分别为8816 m·s^-1和32.1 GPa,撞击感度和摩擦感度分别为15 J和200 N。     

采用富氮钒微合金化生产大规格HRB500钢筋

采用扫描电镜、透射电镜、金相显微镜、闪光焊接及力学性能测试, 对国内某厂采用富氮钒微合金化生产的Φ40 mm HRB500抗震钢筋微合金析出强化效果、力学性能、金相显微组织、夹杂物、焊接及时效性进行了试验研究.结果表明:采用增氮降钒工艺增加了细小弥散的钒析出相数量,析出相尺寸为10～30 nm,其中V(CN)析出物占总...     

高氮钒铬微合金化工艺试制600MPa高强抗震钢筋

为适应建筑用钢升级换代发展的需求,开展了高氮钒铬微合金化工艺试制600 MPa高强抗震钢筋工业试验,采用拉力试验机、材料试验机、金相显微镜、透射电镜、X射线衍射仪,对钢筋力学性能、疲劳寿命、显微组织、析出相及夹杂物进行检验分析。结果表明:钢筋具有良好的抗震性、强韧性、疲劳性及高低温拉伸性能,综合性能优异;钢的显微组织为铁素体+珠光体(含量42%~48%),铁素体晶粒度大于10.5级,组织细小及分布均匀;钢的铁素体基体、晶界及位错线上析出了大量尺寸2~30 nm的细小弥散的V(CN)析出相,析出相数量占总钒量的70%以上,V的析出强化效果得到充分发挥;钢中夹杂物数量少、尺寸小,有利于塑韧性的改善。     

联氮杂芳环含能化合物研究进展

联氮杂芳环化合物是一类重要的富氮含能化合物,是国内外含能材料研究领域热点之一。氮杂芳环可通过N—N、C—N单键等不同键合方式而获得种类繁多的联氮杂芳环含能化合物,主要包含对称型与非对称型两类结构,也可按双环、三环及多环等环系特征进行分类。综述了呋咱、多氮唑等富氮环系通过N—N、C—N单键键合所形成的联氮杂芳环含能化合物研究进展,重点评述了联氮杂芳环的构建方法及其含能化合物合成技术途径探索,同时,简要介绍了典型联氮杂芳环含能化合物的物化与爆轰性能。发展简捷、高效及条件温和的新型环系合成方法,引入新型高能基团,设计新型联氮杂芳环含能化合物应是今后该领域研究的重点。