第一作者：Chao Wang

通讯作者：王乾有

通讯单位：郑州大学

研究内容：

越来越多的研究工作集中在开发下一代推进剂上。在这项工作中，我们证明了将具有高能配体的零维 (0D) 银簇组装成3D金属有机框架 (MOFs) 不仅继承了炔基-银簇的短点火延迟 (ID) 时间，而且显着增加了输出活力。其中，ZZU-363 的开放阳离子骨架结合了相反 NO₃^-离子实现了显着降低的能垒，最终实现了最短的 ID 时间（26 ms），以及最高的体积能量密度（40.4 kJ cm^-3) 和比冲 (263.1 s)，远优于传统的肼基推进剂。理论计算清楚地揭示了潜在的机制。这项工作为显着增强金属簇和 MOF 的自燃活性开辟了道路。

要点一：

为了结合金属簇和 MOF 的优点，我们提出组装高能配体银簇可以产生3D无限框架（Scheme 1）。与0D金属簇相比，具有强大配位键和广泛配位的3D金属簇基框架可以显着增加输出能和生成热（ΔH_f）。

要点二：

扩展的框架促进了能量转移，在某种程度上，点火过程早期金属簇的热点随后通过相互连接的网络转移，从而导致快速燃烧过程，减少了ID时间。

要点三：

理论计算为基于金属簇组装材料的高性能自燃材料的结构要求提供了一些见解。金属簇核作为激活 HNO₃ 的活性位点，有效地降低了能量势垒。

图 1. ZZU-361、ZZU-362 和 ZZU-363 的结构。ZZU-361 中的 Ag₁₂ 簇核、ZZU-362 中的 Ag₁₄ 簇核和 ZZU-363 中的 Ag_1D 链如右图所示。 为清楚起见，省略了所有氢原子，Ag、C、N、F 和 O 原子分别以绿色、灰色、蓝色、青色和红色显示。

图 2. 使用 WFNA 对 ZZU-361（上）、ZZU-362（中）和 ZZU-363（下）进行的Hypergolicity drop tests。

图 3. (a) 中间体的优化配置。(b)ZZU-361、ZZU-362和ZZU-363在298 K与HNO₃分子反应的计算自由能图。

参考文献：

Wang, C.; Wang, Y.-J.; He, C.-L.; Wang, Q.-Y.; Zang, S.-Q. Assembling Silver Cluster-Based Organic Frameworks for Higher-Performance Hypergolic Properties. JACS Au 2021, 12 (3). https://doi.org/10.1021/jacsau.1c00334.