JACS:CuAg簇合物/碳硼烷炔结构材料展现推进剂燃料作用
纳米技术 纳米 2020-06-26

郑州大学臧双全等报道了合成碳硼烷炔基保护的 [Ag14(C4B10H11)12(CH3CN)2]•2NO3-(CBA-Ag)和[Cu6Ag8(C4B10H11)12Cl]NO3- (CBA-CuAg),并展现了较好的自燃现象,作者发现通过白色发烟硝酸氧化剂接触,能够发生引燃和燃烧过程。尤其是CBA-CuAg在15 ms就能够被引燃,同时碳硼烷炔基配体分子是惰性的。作者发现金属簇核心结构活化了碳硼烷炔基配体,同时Cu掺杂作用进一步提升了材料的可燃性。作者认为本工作为设计新颖结构的金属簇材料推进剂提供了经验和范例。

本文要点:

(1)

作者合成了一类新型结构的金属簇合物材料推进剂燃料,金属簇结构和碳硼烷炔基配体的协同作用增强了这种材料的可燃性,引人注意的是合成的材料引燃时间缩短为15 ms。其中金属簇合物中心对碳硼烷炔基有机组分的燃烧起到催化作用。作者通过密度泛函理论,发现碳硼烷炔基分子的本征能带为4.61 eV,与金属簇合物结合后体系的能带降低为2.34 eV(与Ag簇合物结合)和2.17 eV(与CuAg簇合物结合)。当能带缩小,其更容易与氧化剂反应。

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参考文献

Qian-You Wang, Jie Wang, Shan Wang, Zhao-Yang Wang, Man Cao, Chunlin He, Junqing Yang, Shuang-Quan Zang*, and Thomas C. W. Mak

o-Carborane based and atomically-precise metal clusters as hypergolic materials, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI:10.1021/jacs.0c04638

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c04638


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