【MOF高能燃料】：通过金属-有机框架外壳和铝芯的协同作用，构建高性能超燃推进剂

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摘要：
郑州大学王乾有老师等报道的这篇文章中（Small 2024, 2310970）探索构建核壳Al@Ag-MOF异质结构作为高性能固体超燃推进剂。通过自聚合多巴胺包覆Al颗粒，然后在Al表面生长Ag-MOF，形成核壳结构。Al@Ag-MOF与氧化剂接触后能够快速点燃，产生有效的燃烧，并具有高比冲和热能释放。Al@Ag-MOF核壳结构优于物理混合Al/Ag-MOF，在燃烧性能和点燃速度方面表现更优秀。

研究背景：
1）研究固体燃料超燃推进剂，需要解决超燃材料点燃和燃烧效率问题。传统固体燃料需要额外点火系统，超燃材料稳定性不佳，点燃困难。尝试使用超燃添加剂、合成稳定的超燃MOF结构等方法。
2）构建Al@Ag-MOF核壳结构，优化燃烧性能和点燃速度。核壳结构有利于热点生成和热传递，提高燃烧效率和点燃速度。

实验部分：
1）制备Al@Ag-MOF核壳结构：多巴胺包覆Al颗粒，再生长Ag-MOF形成核壳结构。
2）表征分析：使用TEM、XPS、PXRD等技术验证核壳结构的形成。
3）热行为分析：利用TGA和DSC研究Al@Ag-MOF的热分解和能量释放特性。
4）点燃性能测试：Al@Ag-MOF在WFNA和HTP氧化剂下表现出较短的点燃延迟时间，获得高比冲值。

小结：
Al@Ag-MOF核壳结构在超燃点燃和燃烧性能方面表现出色，优于传统固体燃料。

展望：
1）研究中可能存在的问题包括材料稳定性、实际应用中的可控性等方面。
2）还可以进一步探索Al@Ag-MOF的长期稳定性、实际推进效果等。

Engineering High-Performance Hypergolic Propellant by Synergistic Contribution of Metal–Organic Framework Shell and Aluminum Core
文章作者：Chao Wang, Cai Li, Zheng Duan, Zi-Fan Wang, Qian-You Wang, Shuang-Quan Zang
DOI：10.1002/smll.202310970
文章链接：https://doi.org/10.1002/smll.202310970