The invention discloses a preparation method of nanometer metal particles modified by metal organic frame material, which is used to solve the technical problem of poor practicability of the existing material modification method. The technical scheme is to coat nano-aluminium powder, prepare energetic MOF ligands, coordinate transition metal ions, grow energetic MOF crystals in situ, wash the products with deionized water, filter and collect them after freeze-drying. Due to the in-situ growth of energetic MOF on the surface of nano-aluminium powder, the heat release of nano-metal particles modified by metal-organic frame materials increased greatly to 4000J G.
【技术实现步骤摘要】
金属有机框架材料改性纳米金属颗粒的制备方法
本专利技术涉及一种材料改性方法,特别涉及一种金属有机框架材料改性纳米金属颗粒的制备方法。
技术介绍
铝粉由于密度高,耗氧量低,有较高的燃烧焓,在固体推进剂中可有效提高比冲,并且其原材料丰富,成本较低,因此可广泛作为能量添加材料应用。随着纳米技术的发展,纳米铝粉开始在推进剂铝中应用,其在提高推进剂的能量性能以及燃烧效率上展现出巨大的优势。当采用纳米铝粉替代传统的微米铝粉应用于推进剂时,能够大幅提高推进剂的燃烧速率以及比冲。但是,纳米铝粉的应用同样也面临着中以下的一些问题:1)纳米铝粉具有高的比表面积,在空气中极易被氧化,导致活性铝含量减少,降低含铝推进剂的比冲;2)纳米铝粉具有高的表面能,容易形成团聚,对于推进剂药浆的浇铸工艺有不利影响。解决以上问题是实现纳米铝粉工业化应用的前提。对纳米铝粉进行包覆可以有效解决其在空气中被氧化的问题。近年来,国内外研究人员采用了多种材料来包覆纳米铝粉,主要包括油酸、十六烷酮、二十酯硬脂胺以及叔十六硫醇等(姚二岗,赵凤起,高红旭,等.油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学[J].物理化学学报,2012,28(4):781~786;姚二岗,赵凤起,郝海霞,等.全氟十四烷酸包覆纳米铝粉的制备及点火燃烧性能[J].火炸药学报,2012,35(6):70~75;吕英迪,郑晓东,陈志强,等.CVD法制备碳/高活性铝复合材料[J].火炸药学报,2012,35(6):104~106.)。但是这些材料在阻止铝粉进一步氧化的同时,也会降低体系的能量性能和纳米铝粉的点火能力,对燃 ...
【技术保护点】
1.一种金属有机框架材料改性纳米金属颗粒的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一、将质量比是1:1.3的Tri缓冲剂和多巴胺加入到去离子水中,搅拌后加入纳米铝粉,纳米铝粉与多巴胺的质量比是10:1,快速搅拌10小时后过滤,真空冷冻干燥,得到多巴胺包覆的纳米铝粉;步骤二、将摩尔比是1:1的硝酸铜和含能MOF配体溶于去离子水中,搅拌0.5小时,过滤并用去离子水清洗3次,得到含能MOF配体;步骤三、将质量比是3:1的硝酸铜与多巴胺包覆的纳米铝粉在去离子水中搅拌2小时,过滤;步骤四、将多巴胺包覆的纳米铝粉和含能MOF配体,加入到甲醇和N,N‑二甲基乙酰胺的混合溶剂中,体积比为5:1,磁力搅拌0.5小时后倒入水热反应釜;将反应釜置入烘箱,设置反应温度100~160℃,加热4~48小时后过夜冷却;步骤五、采用去离子水对步骤四得到的产物进行洗涤,然后过滤,冷冻干燥,得到金属有机框架材料改性纳米金属颗粒。
【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架材料改性纳米金属颗粒的制备方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一、将质量比是1:1.3的Tri缓冲剂和多巴胺加入到去离子水中,搅拌后加入纳米铝粉,纳米铝粉与多巴胺的质量比是10:1,快速搅拌10小时后过滤,真空冷冻干燥,得到多巴胺包覆的纳米铝粉;步骤二、将摩尔比是1:1的硝酸铜和含能MOF配体溶于去离子水中,搅拌0.5小时,过滤并用去离子水清洗3次,得到含能MOF配体;步骤三、将质量比是3:1的硝酸铜与多巴胺包覆的纳米铝粉在去离子水中搅拌2小时,过...
【专利技术属性】
技术研发人员:严启龙,何伟,吕杰尧,刘佩进,何国强,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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