紅色煙火著色劑MOF［Sr2（DTDA）（H2O）6］n的制備與性能

周金陽，何 瀏，王霆威，，朱順官，張 祺

（1. 中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621999；2. 西南科技大學， 四川 綿陽 621010；3. 南京理工大學化工學院，江蘇 南京 210094）

1 引言

傳統煙火劑［1-2］的組成包括氧化劑（如堿金屬和堿土金屬等的高氯酸、硝酸鹽）、可燃物（如鎂粉和鋁粉）以及黏結劑（如聚氯乙烯等）［3-9］。其中常用的高氯酸鹽和硝酸鹽組分等較易吸潮，對儲存非常不利；高氯酸鹽和黏結劑聚氯乙烯等燃燒后的含氯產物對環境有害［10-12］。為了解決這些問題，研究者們進行了一系列新型煙火劑配方和添加劑研究［13-15］。其中，有研究者提出含能金屬有機框架（MOFs）可以作為煙火劑中有毒有害成分的取代材料［16］。原因在于含能MOFs 中的金屬離子可以減少煙火劑中氧化劑無機金屬鹽的使用，并可解決該成分容易吸潮、不易于貯存的問題；另外其富氮含能配體的引入可以減少煙火劑中可燃物鋁粉和其他含氯組分的使用，增加煙火劑的安全性和環境友好性［17-25］。

面向煙火劑應用的含能MOFs 一般選用堿金屬和堿土金屬作為中心金屬離子，此類金屬原子在高溫下更易產生電子躍遷而出現多種不同顏色的明亮火焰，如鋰、鍶、鋇等［26-27］；對于構筑MOFs 所用的有機配體，往往是基于單一功能的羧酸類配體或者富氮類配體，對于同時含有羧酸和富氮兩類官能團的配體卻從未提及，如Scheme 1 所示。Coles 等［28］使用不含氮的羧酸類配體四氟對苯二甲酸等，構筑了一系列MOFs 結構。該類MOFs 所含的羧酸基團可以金屬離子配位能力較強，使其安全性能優異，但是因其未含有能量基團導致其能量密度較差；……