[发明专利]制备[Ba(BTO)(H2

说明书

本发明公开了一种制备[Ba(BTO)(H₂O)]_n的钡基含能金属有机框架的百克量级溶液结晶方法，包括以下步骤：步骤1：酸性5,5'‑联四唑‑1,1'‑二氧羟胺盐母液的制备；步骤2：无机金属钡盐母液的制备；步骤3：将两种母液通过蠕动泵进行混合，并在一定反应条件下进行[Ba(BTO)(H₂O)]_n的溶析结晶和晶体陈化；步骤4：[Ba(BTO)(H₂O)]_n晶体的后处理。本发明利用溶液酸性调节使得含能配体5,5'‑联四唑‑1,1'‑二氧负离子能够快速与钡离子形成金属有机框架材料，通过适当的陈化得到高质量的钡基金属有机框架晶体，该制备技术可以实现钡基金属有机框架晶体百克量级的快速制备。

技术领域

本发明涉及新型含能材料技术领域，更具体的说是涉及制备[Ba(BTO)(H₂O)]_n的钡基含能金属有机框架的百克量级溶液结晶方法。

背景技术

双四唑类衍生物在良好继承四唑类衍生物优点的同时，进一步增加了体系的稳定性，并为后续修饰提供了多个位点。由于其相较之于单四唑环来说拥有更多的配位组合形式，为构筑多维度、多孔含能MOFs提供了更多的可能。双环和多环四唑化合物因含大量的四唑环、高氮含量、产气多为N2等一系列优良性质,有望在新型炸药火箭推进剂、气体发生剂、低烟或无烟烟火方面应用而得到了广泛关注,近年来大量新型双环或多环四唑化合物被合成出来,针对其中一些性能良好的化合物已经在开展应用研究。同时，到目前为止，已报道的基于双四唑类含能金属有机框架依然较少。对其特定的应用开发更是寥寥无几。从目前的研究进展来看，基于双四唑类含能MOFs已经在高密度、高能、钝感、环保绿色含能材料方面表现出很大的优势。基于对新型含能材料的迫切渴望，因此针对双四唑类含能配位聚合物的研究是极其有意义的，也是非常必要的。

基于5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子的一系列含能盐是双四唑类含能化合物中性能非常优异的一类，其中5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟铵盐以其高安全性和高能量密度而得到广泛关注。然而，目前基于5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子的含能金属有机框架材料大规模合成工艺却未见报道。我们使用简单的溶液结晶方法实现了基于5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子的钡基含能金属有机框架材料的制备，该制备技术将为5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子的含能金属有机框架材料的应用开发提供坚实的物质基础。

发明内容

本发明的目的在于提供制备[Ba(BTO)(H₂O)]_n的钡基含能金属有机框架的百克量级溶液结晶方法，本发明利用溶液酸性调节使得含能配体5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子能够快速与钡离子形成金属有机框架材料，通过适当的陈化得到高质量的钡基金属有机框架晶体，该制备技术可以实现钡基金属有机框架晶体百克量级的快速制备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

制备[Ba(BTO)(H₂O)]_n的钡基含能金属有机框架的百克量级溶液结晶方法，其中，式中BTO为5,5'-联四唑-1,1'-二氧负离子配体，使用溶液结晶方法和晶体陈化方法制备百克量级的含能金属有机框架材料[Ba(BTO)(H₂O)]_n。

所述溶液结晶方法和晶体陈化方法，包括以下步骤：

步骤1：酸性5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟铵盐的母液制备

称取一定量5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟铵盐并转移至洁净烧瓶中，向烧瓶中加入去离子水形成浑浊液体；加热浑浊液体至一定温度并不断搅拌直至5,5'-联四唑 -1,1'-二氧羟铵盐完全溶解，并向其中加入一定量的盐酸调节PH值，形成酸性 5,5'-联四唑-1,1'-二氧羟铵盐的母液；

步骤2：无机金属钡盐的母液制备