一种铜基自燃MOFs材料、制备方法及应用与流程

本发明属于火炸药，涉及自燃混合火箭发动机用燃料，具体涉及一种铜基自燃mofs材料、制备方法及应用。

背景技术：

1、固液混合火箭发动机具有比冲较高、可多次启动和推力可调等优点，在探空火箭、小型运载火箭、导弹等有广泛的应用前景。自燃混合动力推进作为固液混合推进技术的一种，其是利用自燃燃料使发动机不需要外部点火源可实现多次启动，还可减少总质量。另外，相对于传统有毒氧化剂如n2o4，高浓度过氧化氢(h2o2)是自燃混合推进中氧化剂的最佳选择。因此，自燃燃料颗粒与高浓度h2o2(htp)的新策略有望替代传统液体发动机有毒肼类燃料推进剂组合。

2、目前自燃混合火箭发动机用传统燃料存在点火延迟时间长、燃面退移速率与燃烧效率低的问题，因而开发新型绿色燃料是发展下一代htp自燃推进系统的重点研究领域之一。htp混合动力推进用石蜡、氨硼烷等10余种固体燃料进行了研究，但数量极少的固体燃料/htp推进剂能达到有毒氧化剂/肼类燃料推进剂的性能。因此，在不影响发动机整体性能的情况下开发新型无毒自燃推进剂仍具挑战性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种铜基自燃mofs材料、制备方法及应用，解决现有技术中自燃燃料的发动机燃烧稳定性有待进一步提升的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种铜基自燃mofs材料，结构式为：

4、

5、本发明还具有如下技术特征：

6、本发明还保护一种铜基自燃mofs材料的制备方法，该制备方法以cu(no3)2·3h2o、1-乙烯基咪唑(c5h6n2)为原料，以乙腈为溶剂，采用液相反应法制备铜基自燃mofs材料。

7、优选的，所述的cu(no3)2·3h2o和1-乙烯基咪唑的摩尔比为1:4。

8、具体的，该制备方法按照以下步骤进行：

9、步骤一，将乙腈溶剂加入锥形烧杯中，然后加入1-乙烯基咪唑，在磁力搅拌器上混合5分钟。

10、步骤二，然后加入cu(no3)2·3h2o，将锥形烧杯密封。

11、步骤三，磁力搅拌下温度升至85℃，在该温度搅拌反应2小时。

12、步骤四，关闭磁力搅拌器，待反应物冷却至室温后，在旋转蒸发仪上抽真空将乙腈溶剂移除，可得到蓝色长方形的晶体，即为铜基自燃mofs材料。

13、本发明还保护如上所述的铜基自燃mofs材料用于固液混合火箭推进的自燃燃料的应用。

14、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

15、(ⅰ)本发明合成得到的cu(c5h6n2)4(no3)2是一种铜基自燃mofs材料，不仅包含金属离子铜，具有催化性能，促进燃料充分燃烧，避免发动机燃烧不稳定发生，而且其作为燃料具有自燃特性，使得发动机内不需要点火器，简化发动机部件；另外，该化合物能够大幅度提升纳米铝粉的点火性能。

16、(ⅱ)本发明的合成方法为液相反应法，该制备方法简化了自燃mofs材料制备工艺流程，避免了杂质出现，适用于金属基自燃燃料的批量制备，而且所使用原材料成本低，为其将来在混合动力推进中广泛应用奠定了基础。

1.一种铜基自燃mofs材料，其特征在于，结构式为：

2.一种如权利要求1所述的铜基自燃mofs材料的制备方法，其特征在于，该制备方法以cu(no3)2·3h2o、1-乙烯基咪唑为原料，以乙腈为溶剂，采用液相反应法制备铜基自燃mofs材料。

3.如权利要求2所述的铜基自燃mofs材料的制备方法，其特征在于，所述的cu(no3)2·3h2o和1-乙烯基咪唑的摩尔比为1:4。

4.如权利要求3所述的铜基自燃mofs材料的制备方法，其特征在于，该制备方法按照以下步骤进行：

5.如权利要求1所述的铜基自燃mofs材料用于固液混合火箭推进的自燃燃料的应用。