[發明專利]制備[Ba(BTO)(H2

有效

• 申請號: 202011195021.5
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112592482B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張祺;陳東;李洪珍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: C08G83/00
• 分類號: C08G83/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所(有限合伙) 51213
• 代理人: 趙以鵬

本發明公開了一種制備[Ba(BTO)(H₂O)]_n的鋇基含能金屬有機框架的百克量級溶液結晶方法，包括以下步驟：步驟1：酸性5,5'?聯四唑?1,1'?二氧羥胺鹽母液的制備；步驟2：無機金屬鋇鹽母液的制備；步驟3：將兩種母液通過蠕動泵進行混合，并在一定反應條件下進行[Ba(BTO)(H₂O)]_n的溶析結晶和晶體陳化；步驟4：[Ba(BTO)(H₂O)]_n晶體的后處理。本發明利用溶液酸性調節使得含能配體5,5'?聯四唑?1,1'?二氧負離子能夠快速與鋇離子形成金屬有機框架材料，通過適當的陳化得到高質量的鋇基金屬有機框架晶體，該制備技術可以實現鋇基金屬有機框架晶體百克量級的快速制備。

技術領域

本發明涉及新型含能材料技術領域，更具體的說是涉及制備[Ba(BTO)(H₂O)]_n的鋇基含能金屬有機框架的百克量級溶液結晶方法。

背景技術

雙四唑類衍生物在良好繼承四唑類衍生物優點的同時，進一步增加了體系的穩定性，并為后續修飾提供了多個位點。由于其相較之于單四唑環來說擁有更多的配位組合形式，為構筑多維度、多孔含能MOFs提供了更多的可能。雙環和多環四唑化合物因含大量的四唑環、高氮含量、產氣多為N2等一系列優良性質,有望在新型炸藥火箭推進劑、氣體發生劑、低煙或無煙煙火方面應用而得到了廣泛關注,近年來大量新型雙環或多環四唑化合物被合成出來,針對其中一些性能良好的化合物已經在開展應用研究。同時，到目前為止，已報道的基于雙四唑類含能金屬有機框架依然較少。對其特定的應用開發更是寥寥無幾。從目前的研究進展來看，基于雙四唑類含能MOFs已經在高密度、高能、鈍感、環保綠色含能材料方面表現出很大的優勢。基于對新型含能材料的迫切渴望，因此針對雙四唑類含能配位聚合物的研究是極其有意義的，也是非常必要的。

基于5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子的一系列含能鹽是雙四唑類含能化合物中性能非常優異的一類，其中5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽以其高安全性和高能量密度而得到廣泛關注。然而，目前基于5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子的含能金屬有機框架材料大規模合成工藝卻未見報道。我們使用簡單的溶液結晶方法實現了基于5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子的鋇基含能金屬有機框架材料的制備，該制備技術將為5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子的含能金屬有機框架材料的應用開發提供堅實的物質基礎。

發明內容

本發明的目的在于提供制備[Ba(BTO)(H₂O)]_n的鋇基含能金屬有機框架的百克量級溶液結晶方法，本發明利用溶液酸性調節使得含能配體5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子能夠快速與鋇離子形成金屬有機框架材料，通過適當的陳化得到高質量的鋇基金屬有機框架晶體，該制備技術可以實現鋇基金屬有機框架晶體百克量級的快速制備。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

制備[Ba(BTO)(H₂O)]_n的鋇基含能金屬有機框架的百克量級溶液結晶方法，其中，式中BTO為5,5'-聯四唑-1,1'-二氧負離子配體，使用溶液結晶方法和晶體陳化方法制備百克量級的含能金屬有機框架材料[Ba(BTO)(H₂O)]_n。

所述溶液結晶方法和晶體陳化方法，包括以下步驟：

步驟1：酸性5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽的母液制備

稱取一定量5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽并轉移至潔凈燒瓶中，向燒瓶中加入去離子水形成渾濁液體；加熱渾濁液體至一定溫度并不斷攪拌直至5,5'-聯四唑 -1,1'-二氧羥銨鹽完全溶解，并向其中加入一定量的鹽酸調節PH值，形成酸性 5,5'-聯四唑-1,1'-二氧羥銨鹽的母液；

步驟2：無機金屬鋇鹽的母液制備