二茂铁离子论文-贾铎

二茂铁离子论文-贾铎

导读:本文包含了二茂铁离子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:二茂铁燃速催化剂,离子型化合物,挥发性和迁移性,燃烧催化性能

二茂铁离子论文文献综述

贾铎[1](2017)在《基于六氰合铁酸根的二茂铁离子化合物的合成、结构表征及其燃烧催化性能》一文中研究指出二茂铁及其衍生物因具有优异的燃烧调节功能,被广泛应用于各种复合推进剂当中。截止目前,商品化的二茂铁燃速催化剂虽然可以提高丁羟等推进剂的燃速,但是它们在推进剂的贮存和加工过程中存在易迁移、易挥发等不足,因此设计新型低迁移、低挥发和高性能的二茂铁燃速催化剂成为该领域的研究热点。本论文以铁氰化钾为阴离子源,单(双)二茂铁季铵盐和咪唑盐为阳离子源,设计合成了 28种含有六氰合铁酸根阴离子的离子型二茂铁化合物。具体研究内容如下:(1)以不同烷基链的单(双)核二茂铁季铵盐类碘(溴)化物、单(双)核二茂铁咪唑盐类碘化物和铁氰化钾为原料,通过离子交换反应设计并合成了 28种新型离子型二茂铁化合物。合成过程步骤简单,产率较高,且产物易于分离提纯。产物通过FT-IR、UV-Vis、EA等分析技术对其进行了表征,并对化合物2通过单晶X-射线衍射进行了进一步表征,确定了它们的组成和结构。(2)通过TG技术研究了新化合物的热稳定性和挥发性。结果显示:在5℃min-1升温条件下,开始未观察到明显的失重过程,在152-163 ℃范围内中有迅速的失重,失重率为10-40%,之后表现出缓慢的失重过程,表明他们有着良好的热稳定性。此外,从70 ℃24小时的恒温热重曲线可以看出,化合物1-28均显示极低的失重。由化合物1-28和Catocene(用于比较)在70 ℃下恒温的TG曲线可以看出Catocene表现出低挥发性(24小时后失去4.4%),而其他的化合物1-28的失重率都低于Catocene。表明全部化合物具有优良的抗挥发能力。(3)运用循环伏安法研究了新化合物的电化学性质。结果显示:相同条件下,化合物1-28的Epa均比中性分子NBF、TBF、Catocene的高出100-200 mV以上,说明所合成的化合物不宜被氧化,说明该类化合物具有良好的抗氧化能力。化合物7、17和21的Epa小于80 mV,且Ipa/Ipc在1.0~1.5之间,因此它们是氧化还原可逆体系,其它化合物可以看做不可逆的氧化还原体系。(4)通过DSC技术评价了所制备的化合物对固体推进剂主组分AP(高氯酸铵)、RDX(黑索金)、HMX(奥克托今)热分解的燃烧催化性能。研究结果显示.:化合物1-28对AP具有很好的燃烧催化效果(使AP的高温分解峰温大大提前,放热量明显增大)。其中化合物11对AP热分解时的燃烧催化作用最为明显,放热量为-1449.47 J/g。新化合物均使RDX的热分解峰温提前,除化合物11以外,其他化合物的加入均能增大RDX的分解热,其中添加3%19的RDX的放热量为-1197.30 J/g,说明化合物19对RDX热分解的促进作用效果最为明显。对HMX的热分解而言,一部分化合物(2、4-6、8、16、22和28)的加入使HMX的热分解峰温提前,且放热量增大,表明这些化合物均对HMX热分解产生了一定的燃烧催化作用。总之,本文所合成的28种基于六氰合铁酸根的二茂铁离子化合物对固体推进剂主组分具有明显的燃速调节功能,且具有挥发性和迁移性低、热稳定性高以及抗氧化能力强等优点,满足了二茂铁燃速催化剂的基本要求,它们可能是一类潜在的二茂铁燃速调节剂。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-06-01)

邵二莎[2](2017)在《新型二茂铁离子化合物的合成、结构、迁移性及其对含能化合物热分解的催化作用》一文中研究指出二茂铁作为燃速催化剂可以很好地改善端羟基聚丁二烯(HTPB)/高氯酸铵(AP)复合固体推进剂的燃烧性能。目前商品化的烷基二茂铁类燃速催化剂由于分子量小,添加了它们的HTPB/AP推进剂在加工和储存过程中会发生迁移、挥发、被氧化、结晶等现象,导致燃速催化剂在推进剂中分布不均匀,推进剂燃烧不稳定,严重影响了各类导弹中推进剂药柱的使用寿命。为解决这些问题,本文引入含能离子型化合物的概念,通过调节二茂铁季铵盐氮原子上的碳链长度,并与含能阴离子配对,合成了一系列含能离子型二茂铁化合物,以期降低中性二茂铁化合物的迁移性和挥发性,提高推进剂的能量水平。本文的研究工作如下:以单核和双核二茂铁季铵盐为阳离子源,以1,1,2,3,3-五氰基丙烯酸吡啶盐、1,1,2,5,6,6-六氰基-3,4-二氮己二烯酸四乙基铵盐、斯蒂芬酸钠盐作为阴离子源,以水和少量甲醇作为溶剂,设计合成了 48种新型二茂铁类含能离子化合物,通过1H NMR,13CNMR,FT-IR,UV/Vis,EA表征了它们的结构,部分化合物通过X-射线单晶衍射进行了进一步表征,所测结果表明所合成的化合物与目标产物结构一致。并测定了这些化合物的电化学性质、热稳定性、迁移性、挥发性和对固体推进剂主组分的燃烧催化作用。通过循环伏安法测试了所合成化合物的电化学性质。实验数据显示,化合物1-48的EPa均比中性分子NBF、TBF、Catocene的高出200mV以上,说明所合成的化合物不宜被氧化。化合物1-8的氧化还原电位小于或等于80 mV,且Ipa/Ipc在1.0~1.5之间,因此它们是氧化还原可逆体系;除此之外的化合物,AEP值均大于80mV,是不可逆的氧化还原体系。通过TG和DSC技术研究了所合成化合物的热稳定性。结果显示,大部分化合物的热稳定性良好。相同条件下,五氰酸根类化合物的热分解温度高于六氰酸根类化合物的热分解温度;阴离子相同时,双核二茂铁类离子化合物的热稳定性优于单核二茂铁类化合物的热稳定性;对于结构相似的同类化合物来说,不同长度烷基链对化合物的热稳定性影响不大。迁移性实验结果显示:TDI交联的HTPB/二茂铁离子化合物的混合物在70 ℃下恒温7-30天,这些新化合物有一定的迁移。恒温30天后,所合成的含能离子化合物迁移率为0-1.25%,远小于相同条件的中性化合物卡托辛迁移率(38.14%)。在阴离子部分相同时,阳离子部分碳原子个数越多,其迁移率越高,这是由于碳原子个数增多,分子极性也逐渐减小,分子间作用力也有一定减弱。双核二茂铁类化合物由于分子量较大,其迁移率较小,迁移率大小顺序为:双核二茂铁类化合物<单核二茂铁类化合物;对于不同阴离子而言,其迁移率大小顺序为:多酚类化合物<六氰酸根类化合物<五氰酸根类化合物。多酚类化合物由于含有较多的硝基和氧原子,因此分子内和分子间有较丰富的氢键,使得分子更加稳定。70℃恒温24h热重数据显示,多酚类化合物的失重率在0.1%-4.3%之间,小于中性分子卡托辛的失重率(4.4%),双核类离子化合物的挥发性小于单核类离子化合物。燃烧催化性能评价结果表明:在AP中添加不同质量分数的新化合物,AP其本身在的晶型转变温度并未发生明显变化,但其低温分解阶段和高温分解阶段的放热变的更加集中,放热范围由原来的170 ℃左右逐渐缩窄为100 ℃左右,放热量增大,通过比较放热量确定了化合物的最佳添加比例。其中化合物45-47以5 wt.%添加到AP中,其放热量达-1514.5~-1727.7J·g-1,催化效果优于同等条件下的卡托辛;所合成的化合物添加到RDX中时,多数化合物使RDX的分解峰温提前,放热量增大,其中化合物44使得RDX的分解过程释放出热量最多,达-1599.2 J.g-1,是RDX本身放热量的两倍多;所合成的化合物添加到HMX中时,部分化合物能够使HMX分解峰温提前,但放热量没有明显增大,催化效果并不明显。综上所述,所合成的化合物均具有低的迁移性和挥发性,并且对推进剂主组分AP和RDX有较好的催化效果,是一类潜在的二茂铁燃速催化剂。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01)

马建国,谢冬香,毛燕妮,张麟熹,朱朝俞[3](2012)在《羧化单壁碳纳米管/二茂铁/离子液体复合电极对叶酸的电催化研究》一文中研究指出通过将1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm]PF6)、羧化单壁碳纳米管以及二茂铁混合物滴涂于玻碳电极表面得到修饰电极,并以循环伏安法研究了该电极在不同条件下对叶酸的电催化行为。实验结果表明,在pH=6.8的磷酸盐缓冲溶液中,该修饰电极在叶酸浓度范围1.00×10-7~6.0×10-5mol/L内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,氧化峰电流与浓度线性相关系数R=0.9962,检出限为8.6×10-8mol/L,回收率为97.47%~101.26%。测定样品效果良好。(本文来源于《东华理工大学学报(自然科学版)》期刊2012年04期)

孙国华,李开喜,范慧,谷建宇,李强[4](2008)在《含二茂铁离子液体电容器的电化学性能》一文中研究指出对以含二茂铁(ferrocene,Fc)离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-ethyl-3-methylimidazolium tetra-fluoroborate,[BMIm]BF4)作为电解液,高比表面积的多孔炭作为电极材料构成的电容器的电化学行为进行了探讨.循环伏安和恒流充放电测试结果表明,含二茂铁离子液体在多孔炭中发生氧化还原反应,并且该氧化还原反应是扩散控制,高度可逆的过程.0.01mol·L-1[BMIm]BF4/Fc在电流密度为1mA·cm-2时的平均比电容为163F·g-1,比纯[BMIm]BF4的比电容高63%.平均比电容的增加表明由Fc参与的氧化还原反应生成的法拉第电容对电容器的总电容有很大的贡献.同时,以0.01mol·L-1[BMIm]BF4/Fc作电解液的电容器的功率密度为400W·kg-1,能量密度高达37.5Wh·kg-1,达到了电池的水平.(本文来源于《物理化学学报》期刊2008年01期)

二茂铁离子论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

二茂铁作为燃速催化剂可以很好地改善端羟基聚丁二烯(HTPB)/高氯酸铵(AP)复合固体推进剂的燃烧性能。目前商品化的烷基二茂铁类燃速催化剂由于分子量小,添加了它们的HTPB/AP推进剂在加工和储存过程中会发生迁移、挥发、被氧化、结晶等现象,导致燃速催化剂在推进剂中分布不均匀,推进剂燃烧不稳定,严重影响了各类导弹中推进剂药柱的使用寿命。为解决这些问题,本文引入含能离子型化合物的概念,通过调节二茂铁季铵盐氮原子上的碳链长度,并与含能阴离子配对,合成了一系列含能离子型二茂铁化合物,以期降低中性二茂铁化合物的迁移性和挥发性,提高推进剂的能量水平。本文的研究工作如下:以单核和双核二茂铁季铵盐为阳离子源,以1,1,2,3,3-五氰基丙烯酸吡啶盐、1,1,2,5,6,6-六氰基-3,4-二氮己二烯酸四乙基铵盐、斯蒂芬酸钠盐作为阴离子源,以水和少量甲醇作为溶剂,设计合成了 48种新型二茂铁类含能离子化合物,通过1H NMR,13CNMR,FT-IR,UV/Vis,EA表征了它们的结构,部分化合物通过X-射线单晶衍射进行了进一步表征,所测结果表明所合成的化合物与目标产物结构一致。并测定了这些化合物的电化学性质、热稳定性、迁移性、挥发性和对固体推进剂主组分的燃烧催化作用。通过循环伏安法测试了所合成化合物的电化学性质。实验数据显示,化合物1-48的EPa均比中性分子NBF、TBF、Catocene的高出200mV以上,说明所合成的化合物不宜被氧化。化合物1-8的氧化还原电位小于或等于80 mV,且Ipa/Ipc在1.0~1.5之间,因此它们是氧化还原可逆体系;除此之外的化合物,AEP值均大于80mV,是不可逆的氧化还原体系。通过TG和DSC技术研究了所合成化合物的热稳定性。结果显示,大部分化合物的热稳定性良好。相同条件下,五氰酸根类化合物的热分解温度高于六氰酸根类化合物的热分解温度;阴离子相同时,双核二茂铁类离子化合物的热稳定性优于单核二茂铁类化合物的热稳定性;对于结构相似的同类化合物来说,不同长度烷基链对化合物的热稳定性影响不大。迁移性实验结果显示:TDI交联的HTPB/二茂铁离子化合物的混合物在70 ℃下恒温7-30天,这些新化合物有一定的迁移。恒温30天后,所合成的含能离子化合物迁移率为0-1.25%,远小于相同条件的中性化合物卡托辛迁移率(38.14%)。在阴离子部分相同时,阳离子部分碳原子个数越多,其迁移率越高,这是由于碳原子个数增多,分子极性也逐渐减小,分子间作用力也有一定减弱。双核二茂铁类化合物由于分子量较大,其迁移率较小,迁移率大小顺序为:双核二茂铁类化合物<单核二茂铁类化合物;对于不同阴离子而言,其迁移率大小顺序为:多酚类化合物<六氰酸根类化合物<五氰酸根类化合物。多酚类化合物由于含有较多的硝基和氧原子,因此分子内和分子间有较丰富的氢键,使得分子更加稳定。70℃恒温24h热重数据显示,多酚类化合物的失重率在0.1%-4.3%之间,小于中性分子卡托辛的失重率(4.4%),双核类离子化合物的挥发性小于单核类离子化合物。燃烧催化性能评价结果表明:在AP中添加不同质量分数的新化合物,AP其本身在的晶型转变温度并未发生明显变化,但其低温分解阶段和高温分解阶段的放热变的更加集中,放热范围由原来的170 ℃左右逐渐缩窄为100 ℃左右,放热量增大,通过比较放热量确定了化合物的最佳添加比例。其中化合物45-47以5 wt.%添加到AP中,其放热量达-1514.5~-1727.7J·g-1,催化效果优于同等条件下的卡托辛;所合成的化合物添加到RDX中时,多数化合物使RDX的分解峰温提前,放热量增大,其中化合物44使得RDX的分解过程释放出热量最多,达-1599.2 J.g-1,是RDX本身放热量的两倍多;所合成的化合物添加到HMX中时,部分化合物能够使HMX分解峰温提前,但放热量没有明显增大,催化效果并不明显。综上所述,所合成的化合物均具有低的迁移性和挥发性,并且对推进剂主组分AP和RDX有较好的催化效果,是一类潜在的二茂铁燃速催化剂。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

二茂铁离子论文参考文献

[1].贾铎.基于六氰合铁酸根的二茂铁离子化合物的合成、结构表征及其燃烧催化性能[D].陕西师范大学.2017

[2].邵二莎.新型二茂铁离子化合物的合成、结构、迁移性及其对含能化合物热分解的催化作用[D].陕西师范大学.2017

[3].马建国,谢冬香,毛燕妮,张麟熹,朱朝俞.羧化单壁碳纳米管/二茂铁/离子液体复合电极对叶酸的电催化研究[J].东华理工大学学报(自然科学版).2012

[4].孙国华,李开喜,范慧,谷建宇,李强.含二茂铁离子液体电容器的电化学性能[J].物理化学学报.2008

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