專利名稱：一種微尺度含能材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微尺度含能材料及其制備方法，屬于含能材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
含能材料即炸藥、推進劑和煙火藥，因在氧化還原反應(yīng)中釋放出大量能量而被廣泛地應(yīng)用于軍事和民用爆破及煙花領(lǐng)域。隨著減少對地球的污染，綠色化學(xué)的提出，研究高能、高密度、安全環(huán)保型的含能材料是今后發(fā)展的主要趨勢。安全環(huán)保不僅要求含能材料本身具有安全環(huán)保的性能，而且還要求在制備方法上具有安全環(huán)保的特點。當前，含能材料通常是一些含氮的化合物，如硝酸酯類的硝基化合物、硝胺類、疊氮類化合物，疊氮硝酸鹽，疊氮硝胺、二氟硝胺、多環(huán)化合物、三嗪類、四嗪類、 四唑類等。這些材料的合成主要發(fā)生的是硝化反應(yīng)。在制作方法上，是用硝酸和硫酸的混酸來硝化取代或加成得以實現(xiàn)，同時也給環(huán)境帶來了一系列的問題，產(chǎn)生了大量的廢酸和氧化氮氣體，甚至有些材料在制備工序中易產(chǎn)生爆炸，如芳香類的硝基化合物。近年來，有報道在制備方法上有了改進，如=Badgujar等報道了使用硅支載的無機硝酸鹽合成了芳香硝基化合物；Talwar等報道用五氧化二氮作為硝化劑合成了世界能量最大的非核炸藥hexanitrohexaazaisowurtzitane。雖然他們提出的這些方法是很環(huán)保的，但仍處在實驗室階段。因此，采用安全的制備方法是很重要的，如低成本，環(huán)保，原料易得等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決當前一些含能材料成本高，感度高，安全穩(wěn)定性小及其制備給環(huán)境造成極大的污染問題，且制備條件苛刻，工序中存在爆炸的可能等不足，提出一種微尺度含能材料及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的一種微尺度含能材料為高氯酸十六烷基吡啶，其分子結(jié)構(gòu)式如式(1)所示
權(quán)利要求
1. 一種微尺度含能材料，其特征在于該微尺度含能材料為高氯酸十六烷基吡啶，其分子結(jié)構(gòu)式如式(1)所示
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微尺度含能材料的制備方法，其特征在于具體步驟為1)在室溫下，配置氯化鈉的乙醇飽和溶液；2)在步驟1)得到的飽和溶液中加入十六烷基溴化吡啶和高氯酸鈉，攪拌，加熱，反應(yīng)結(jié)束后冷卻，得到渾濁液；3)將步驟幻得到的渾濁液倒入到蒸餾水中，攪拌，靜置，過濾，然后將濾餅用蒸餾水洗滌2 4次，干燥，得到微尺度含能材料高氯酸十六烷基吡啶；上述步驟1)和步驟幻中加入的氯化鈉、十六烷基溴化吡啶和高氯酸鈉的摩爾比為 1 1 4 6。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微尺度含能材料的制備方法，其特征在于步驟幻中加熱溫度為90 110°C，反應(yīng)時間為20 30h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微尺度含能材料的制備方法，其特征在于步驟；3)中，靜置時間為4 7h，干燥條件為60°C真空干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微尺度含能材料及其制備方法，屬于含能材料技術(shù)領(lǐng)域。該微尺度含能材料為高氯酸十六烷基吡啶，其分子結(jié)構(gòu)式如式(1)所示制備方法的具體步驟為在室溫下，配置氯化鈉的乙醇飽和溶液；然后加入十六烷基溴化吡啶和高氯酸鈉，攪拌，加熱，反應(yīng)結(jié)束后冷卻，得到渾濁液；將渾濁液倒入到蒸餾水中，攪拌，靜置，過濾，然后將濾餅用蒸餾水洗滌2～4次，干燥，得到微尺度含能材料高氯酸十六烷基吡啶。本發(fā)明制備的含能材料高氯酸十六烷基吡啶釋放的能量大，吸濕性小，生產(chǎn)成本低，安全穩(wěn)定性好，且制備方法簡便易行，原料易得，反應(yīng)條件溫和。
文檔編號C07D213/20GK102225908SQ20111008898
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉振翼, 徐厚材, 錢新明, 黃平 申請人:北京理工大學(xué)