两种5-硝基四唑类含能配合物的制备与表征的任务书.docx

两种5-硝基四唑类含能配合物的制备与表征的任务书
任务书
一、任务背景
5-硝基四唑（5-nitro-1,2,4-triazole，NT）是一种重要的含能材料，其燃烧性能优异，且热稳定性较高，因此在军事和工业方面有广泛应用。近年来，着眼于环保和绿色制备，含能材料的发展也开始向着无害化和绿色化方向转化。为了提高含能材料的绿色制备及应用效能，研究了一系列有机金属络合物，其中就包括了5-硝基四唑类含能配合物。
二、任务要求
1.选定合适的金属离子，制备两种5-硝基四唑类含能配合物。
2.掌握常见的配位反应技术，熟练操作异相反应、溶剂热反应、水热反应、溶剂共沸法等实验方法。
3.对所制备的两种配合物进行表征，并比较它们的理化性质。
4.分析制备工艺，分析配合物的形成机制以及含能性能。
三、任务内容
1.实验部分
（1）预实验：合成前的试验室安全措施和仪器操作。
（2）试剂清洗：用盐酸、纯水反复清洗，在干燥皿中恒温干燥。
（3）金属离子的合成：制备合适的金属离子，如Cu2+、Co2+等。
（4）制备5-硝基四唑类缩醛，制备缩醛的溶液。
（5）合成两种含能配合物：选用异相反应、溶剂热反应、水热反应、溶剂共沸法等方法，制备两种含能配合物。
（6）检测配合物纯度：采用熔点法、红外光谱法、元素分析法等方法检测成功制备的含能配合物的纯度。
2.表征部分
（1）熔点、热分析：对所合成的两种配合物进行定量热分析、热重分析，获得样品的热分解特性数据。
（2）红外光谱（FTIR）：采用FTIR光谱仪对样品进行红外光谱分析，分辨率为4cm-1。
（3）X-射线粉末衍射：通过XRD分析得到配合物的粉末衍射图谱，并对晶格结构进行分析。
3.分析部分
（1）分析两种含能配合物的晶体结构和热力学性质，探寻其物理特性与结构之间的联系。
（2）探究两种配合物的含能性能变化规律。
四、进度安排
1.第一周，预实验和试剂清洗；
2.第二周，合成金属离子；
3.第三周，制备缩醛和两种含能配合物；
4.第四周，表征实验，熔点、红外光谱、XRD分析；
5.第五周和第六周，分析配合物的形成机制和含能性能。
五、保障措施
1.实验室人员必须穿戴实验服，戴好安全帽、手套和口罩等防护用品。
2.实验室内必须保持干燥、通风和良好卫生。
3.使用仪器和试剂时必须严格按照操作要求进行操作，注意安全。
4.合成过程中，若实验出现异常情况，请及时停止实验。
六、参考文献
1.X.Zhang,Z.Wang,X.Yan,C.Li,Synthesis,crystalstructure,andpropertiesofanewCu(II)complexwith5-nitro-1,2,4-triazole-3-carboxylicacid,ChineseChemicalLetters,vol.30,no.3,pp.783–785,Mar.2019.
2.G.Wang,M.Gao,J.Tang,M.Han,Y.Lin,Synthesisandcharacterizationofanovelcobalt(II)complexwith5-nitro-1,2,4-triazole-3-carboxylicacid,AnalyticalandBioanalyticalChemistryResearch,vol.7,no.1,pp.98–106,Jan.2020.