CN116082106A - 叠氮化铜有机物复合物及其制备方法、用途 - Google Patents

叠氮化铜有机物复合物及其制备方法、用途 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种叠氮化铜有机物复合物及其制备方法、用途，制备方法包括：分别配制有机小分子盐溶液、氢氧化钠溶液和铜盐溶液；按设定体积比，在铜盐溶液中添加有机小分子盐溶液并搅拌，边搅拌边加入适量氢氧化钠溶液，得到混合溶液，基于混合液制备有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；将设定质量比的层状氢氧化铜和聚乙烯醇混合制成聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；利用模具得到相应形状尺寸的聚乙烯醇及层状氢氧化铜；取适量叠氮化钠粉末溶液水中配制成设定浓度的叠氮化钠溶液，取设定质量的聚乙烯醇及层状氢氧化铜置于叠氮化钠溶液中，并加入盐酸溶液，静置反应得到叠氮化铜有机物复合物。本申请的复合物更适用于微起爆装置。

Description

叠氮化铜有机物复合物及其制备方法、用途
技术领域
本申请实施例涉及一种起爆药及其制备技术，尤其涉及一种叠氮化铜有机物复合物及其制备方法、叠氮化铜有机物复合物的用途。
背景技术
随着微型火工品的快速发展，微型起爆装置被广泛研究。相比于传统的起爆装置，微起爆装置的体积更小、装药腔更小。起爆药作为内部的始发能源物质，微起爆装置在装药方式、装药量、起爆能量等方面对起爆药提出更高的要求。斯蒂芬酸铜、叠氮化铜等传统的起爆药，其能量较低、尺寸较大、装药量较大，难以满足微起爆装置的要求。另外，现有的起爆药大都是粉末状材料，对于微小的装药腔来说，传统的压药方式已经无法满足微起爆装置的应用需求。因此，高的起爆能力和微装药腔的装药方式成为限制其应用的主要原因。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种叠氮化铜有机物复合物及其制备方法、叠氮化铜有机物复合物的用途，所制备的起爆药体积可控，且起爆力较大。
根据本申请的第一方面，提供一种叠氮化铜有机物复合物的制备方法，包括以下处理步骤：
分别配制有机小分子盐溶液、氢氧化钠溶液和铜盐溶液；其中，有机小分子盐溶液的浓度维持在1.86wt%~2.21wt%，氢氧化钠溶液的浓度维持在2.46wt%~2.77wt%、铜盐溶液的浓度维持在2.85wt%~3.34wt%；
按体积比为1：0.91~1：1.08的比例，在铜盐溶液中添加有机小分子盐溶液并搅拌，边搅拌边加入适量氢氧化钠溶液，得到混合溶液；使混合溶液的pH值维持在6.4至14；
对混合溶液进行加热，使其温度维持在88℃~97℃，将加热的混合溶液中持续通入氮气，反应第一设定时长后，收集产物过滤并洗涤、干燥，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；
配制温度维持在74℃~85℃的聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol，PVA）溶液；其中，聚乙烯醇溶液的浓度维持在0.11wt%~0.15wt%；
不断搅拌聚乙烯醇溶液，边搅拌边添加有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料，搅拌至体系分散均匀，得到聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液中，聚乙烯醇和有机小分子插层的层状氢氧化铜维持设定质量比；
将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液置入模具中，将模具置于液氮后得到设定形状的聚乙烯醇层状氢氧化铜；或将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液快速挤压至液氮中，得到球状的聚乙烯醇层状氢氧化铜；
将聚乙烯醇层状氢氧化铜进行冷冻干燥第二设定时长后，取出备用；
取适量叠氮化钠溶于水中配制成设定浓度的叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于冰浴环境；取干燥后的聚乙烯醇层状氢氧化铜置于叠氮化钠溶液中，并适量加入设定浓度的盐酸溶液，静置反应第三设定时长，得到反应物；其中，聚乙烯醇层状氢氧化铜与叠氮化钠之间维持设定摩尔比；
对反应物进行洗涤后干燥，得到叠氮化铜有机物复合物。
在一些可选的实施例中，所述有机小分子盐包括以下至少之一：
水杨酸钠、水杨酸钾；
所述铜盐溶液包括硝酸铜溶液、乙酸铜溶液、氯化铜溶液。
在一些可选的实施例中，所述第一设定时长为15小时~32小时；所述第二设定时长为40小时~62小时；所述第三设定时长为10min~70min。
在一些可选的实施例中，所述设定质量比为1：7~1：11。
在一些可选的实施例中，所述聚乙烯醇层状氢氧化铜与叠氮化钠之间维持设定摩尔比，包括：
聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3；
所述适量加入设定浓度的盐酸溶液，包括：
所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。
在一些可选的实施例中，所述模具为圆柱状模具，所述模具的针筒内径为：0.9mm~40mm。
在一些可选的实施例中，所述将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液快速挤压至液氮中，包括：
选用针筒内径为0.3mm~1.25mm的注射器抽取将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液，通过注射器的出液口向液氮中挤压聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；注射器的出液口的口径为0.02mm~0.09mm。
在一些可选的实施例中，所述设定浓度的叠氮化钠溶液的浓度为0.13mol/L~0.31mol/L，所述设定浓度的盐酸溶液的浓度为23%~42%。
在一些可选的实施例中，所述叠氮化铜有机物复合物中有机物的含量为21wt%~39wt%，叠氮化铜的含量为61wt%~79wt%。
根据本申请的第二方面，提供一种叠氮化铜有机物复合物，所述叠氮化铜有机物复合物采用上述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法制备得到。
根据本申请的第三方面，提供一种叠氮化铜有机物复合物的用途，所述叠氮化铜有机物复合物用作起爆药。
本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物中，有机小分子插层的层状氢氧化铜可以大批量制备，并且其尺寸范围为纳米尺度，粉末极其细小，比表面积较大，在液相环境中通过搅拌作用极易分散。而PVA是一种亲水化合物，温度较高时粘性较低，温度较低时粘性较高。利用PVA在高温时将其与层状氢氧化铜分散均匀后，能够快速将其置于低温环境中塑形。冷冻干燥后，冰晶升华形成大量孔洞，可以得到具有发达的孔结构和高比表面积的复合材料，有利于后续叠氮化反应顺利进行。另外，聚乙烯醇层状氢氧化铜可以通过模具制备成球形、柱形等任意大小、任意尺寸，可以满足微型起爆装置的装药方式和一些异形火工品装药。本申请实施例的技术方案更适合口径较小的微起爆装置，起爆威力较大。
附图说明
图1为本申请实施例提供的叠氮化铜有机物复合物的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下详细阐明本申请实施例技术方案的实质。
本申请实施例的技术方案的主要原理包括，有机小分子插层的层状氢氧化铜可以大批量简易制备，并且其尺寸范围为纳米尺度，粉末极其细小，比表面积较大，在液相环境中通过搅拌作用极易分散。而PVA是一种亲水化合物，温度较高时粘性较低，温度较低时粘性较高。利用PVA在高温时将其与层状氢氧化铜分散均匀后，快速将其置于低温环境中塑形。PVA基的有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料冷冻干燥后，冰晶升华形成大量孔洞，可以得到具有发达的孔结构和高的比表面积的复合材料，有利于后续叠氮化反应顺利进行。另外，复合材料可以通过模具制备成球形、柱形等任意大小、任意尺寸，可以满足微型起爆装置的装药方式和一些异形火工品装药。
图1为本申请实施例提供的石墨烯基叠氮化铜复合起爆药的制备方法的流程示意图，如图1所示，本申请实施例提供的石墨烯基叠氮化铜复合起爆药的制备方法包括以下处理步骤：
步骤101，分别配制有机小分子盐溶液、氢氧化钠溶液和铜盐溶液。
本申请实施例中，有机小分子盐溶液维持在1.86wt%~2.21wt%，氢氧化钠溶液的浓度维持在2.46wt%~2.77wt%、铜盐溶液的浓度维持在2.85wt%~3.34wt%。
本申请实施例中，有机小分子盐包括以下至少之一：水杨酸钠、水杨酸钾。有机小分子盐溶液维持在1.86wt%~2.21wt%。作为一种示例，有机小分子盐溶液的浓度可以为1.87wt%、1.88wt%、1.89wt%、1.90wt%、1.92wt%、1.95wt%、1.98wt%、2.00wt%、2.02wt%、2.05wt%、2.09wt%、2.11wt%、2.14wt%、2.18wt%、或2.20wt%等。
本申请实施例中，铜盐溶液可以包括硝酸铜溶液、乙酸铜溶液、氯化铜溶液。铜盐溶液的浓度维持在2.85wt%~3.34wt%。作为一种示例，铜盐溶液的浓度可以为2.86wt%、2.89wt%、2.90wt%、2.93wt%、295wt%、2.97wt%、3.00wt%、3.03wt%、3.05wt%、3.08wt%、3.10wt%、3.15wt%、3.18wt%、3.20wt%、3.23wt%、3.26wt%、3.29wt%、3.30wt%、3.32wt%、或3.33wt%等。
作为一种示例，氢氧化钠溶液的浓度可以为1.87 wt%、1.89 wt%、1.90 wt%、1.93wt%、1.96 wt%、2.00 wt%、2.04 wt%、2.08 wt%、2.10 wt%、2.14 wt%、2.18 wt%、或2.20 wt%等。
步骤102，按体积比为1：0.91~1：1.08的比例，在铜盐溶液中添加有机小分子盐溶液并搅拌，边搅拌边加入适量氢氧化钠溶液，得到混合溶液；使混合溶液的pH值维持在6.4至14。
作为一种示例，铜盐溶液和有机小分子盐溶液的体积比可以为1：1、1：0.93、1：0.96、1：0.98、1：1.02、1：1.05、或1：1.07等。在铜盐溶液和有机小分子盐溶液混合搅拌过程中，不断滴入氢氧化钠溶液，使最后的混合溶液的pH值维持在6.4至14。作为一种示例，混合溶液的pH值可以为6.6、7、7.2、7.8、8、8.4、9.2、9.8、10、10.3、10.8、11、11.5、12、13、13.4、13.6、或13.9等。本领域技术人员应当理解，测试混合溶液的pH值是容易实现的。可以根据经验，在添加了一定量的氢氧化钠溶液后，对混合溶液的pH值进行检测。
步骤103，对混合溶液进行加热，使其温度维持在88℃~97℃，将加热的混合溶液中持续通入氮气，反应第一设定时长后，收集产物过滤并洗涤、干燥，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料。
本申请实施例中，加热混合溶液，使混合溶液的反应温度维持在95℃左右，持续通入氮气，反应20h，收集产物过滤并洗涤、干燥，得到有机阴离子插层的层状氢氧化铜。这里的反应时长并非是限定，本领域技术人员应当理解，反应时长越长，反应物的取得越彻底。但考虑到本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物的制备效率，第一设定时长为16小时~28小时，作为一种示例，第一设定时长可以为17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时、25小时、27小时、30小时、32小时、34小时、或35小时等。混合溶液的反应温度，可以通过对混合溶液进行持续加热的方式，使其反应温度维持在88℃~97℃。作为一种示例，混合溶液的反应温度可以为89℃、90℃、92℃、94℃、96℃、或97℃等。
步骤104，配制温度维持在74℃~85℃的聚乙烯醇溶液；不断搅拌聚乙烯醇溶液，边搅拌边添加有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料，搅拌至体系分散均匀，得到聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液中，聚乙烯醇和有机小分子插层的层状氢氧化铜维持设定质量比。
本申请实施例中，将设定质量的PVA溶于80℃的水中，得到PVA溶液。
聚乙烯醇溶液和有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料之间的设定质量比为1：7~1：11。作为一种示例，设定的质量比可以为1：7.2、1：7.5、1：7.7、1：8、1：8.2、1：8.5、1：8.8、1：8.9、1：9、1：9.1、1：9.2、1：9.3、1：9.5、1：9.9、1：10、1：10.2、1：10.5、或1：10.8等。
步骤105，将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液置入模具中，将模具置于液氮后得到设定形状的聚乙烯醇层状氢氧化铜；或将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液快速挤压至液氮中，得到球状的聚乙烯醇层状氢氧化铜。
本申请实施例中，模具可以为圆柱状模具，所述模具的内径为：0.9mm~40mm。这里，模具的内径根据待加工的叠氮化铜有机物复合物的颗粒度等而选择，如模具的内径可以为0.95mm、1.0mm、1.2mm、1.8mm、2.0mm、3.0mm、5.0mm、8.0mm、10.0mm、12.0mm、18.0mm、20.0mm、23.0mm、25.0mm、29.0mm、30.0mm、34.0mm、36.0mm、或38.0mm等。模具也可以为正方体状模具、长方体状模具、或圆台体模具等。本申请实施例中不限定其具体形状。
作为一种实现方式，也可以将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液快速挤压至液氮中，得到球球状的聚乙烯醇层状氢氧化铜。具体包括：选用针筒内径为0.3mm~1.25mm的注射器抽取将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液，通过注射器的出液口向液氮中挤压聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；注射器的出液口的口径为0.02mm~0.09mm。本申请实施例中，注射器的针筒内径及出液口的口径，可以根据待加工的叠氮化铜有机物复合物的颗粒度等而确定，本申请实施例中对此不作限定。由于注射器均为标准市售产品，可以根据需要采购相应尺寸的产品。当然，也可以选择定制尺寸的注射器。本领域技术人员应当理解，类似于注射器的工具，也可以替代注射器而实现本申请实施例的聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液的挤出。
步骤106，将聚乙烯醇层状氢氧化铜进行冷冻干燥第二设定时长后，取出备用。
本申请实施例中，第二设定时长为40小时~62小时，作为一种示例，第二设定时长可以为42小时、44小时、46小时、48小时、49小时、50小时、51小时、53小时、55小时、57小时、59小时、60小时或61小时等。
步骤107，取适量叠氮化钠溶于水中配制成设定浓度的叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于冰浴环境；取干燥后的聚乙烯醇层状氢氧化铜置于叠氮化钠溶液中，并适量加入设定浓度的盐酸溶液，静置反应第三设定时长，得到反应物；聚乙烯醇层状氢氧化铜与叠氮化钠之间维持设定摩尔比。
本申请实施例中，聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3.作为一种示例，聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.6、0.8、1.0、1.5、1.8、2.0、2.5、2.8、3.0、3.3、3.8、4.0、4.5、4.8、5.3、5.8、6.0、6.3、6.8、7.0、7.4、7.8、8.0、或8.2等。本领域技术人员应当理解，在实际反应中，需要根据实际需要，在反应容器中对应添加聚乙烯醇层状氢氧化铜或叠氮化钠，以使聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠之间充分反应，以制得本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物。
本申请实施例中，设定浓度的叠氮化钠溶液的浓度为0.13mol/L~0.31 mol/L。作为一种示例，叠氮化钠溶液的浓度可以为0.14mol/L、0.15mol/L、0.17mol/L、0.19mol/L、0.20mol/L、0.24mol/L、0.28mol/L、0.29mol/L或0.30mol/L等。设定浓度的盐酸溶液的浓度为23%~42%，作为一种示例，盐酸溶液的浓度可以为25%、27%、29%、30%、33%、36%、38%、40%、或41%等。第三设定时长为10min~70min。作为一种示例，第三设定时长可以为11min、13min、15min、18min、20min、23min、25min、30min、38min、45min、50min、55min、60min、64min、或69min等。冰浴环境是指约0℃的冰浴环境。
本申请实施例中，适量加入设定浓度的盐酸溶液，具体为，所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。作为一种示例，盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比可以为1：92、1：95、1：97、1：100、1：102、1：105、1：108、1：110、1：112、1：115、1：117、1：120、1：122、或1：124等。
步骤108，对反应物进行洗涤后干燥，得到叠氮化铜有机物复合物。
本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物中，有机小分子插层的层状氢氧化铜可以大批量制备，并且其尺寸范围为纳米尺度，粉末极其细小，比表面积较大，在液相环境中通过搅拌作用极易分散。而PVA是一种亲水化合物，温度较高时粘性较低，温度较低时粘性较高。利用PVA在高温时将其与层状氢氧化铜分散均匀后，能够快速将其置于低温环境中塑形。冷冻干燥后，冰晶升华形成大量孔洞，可以得到具有发达的孔结构和高比表面积的复合材料，有利于后续叠氮化反应顺利进行。另外，聚乙烯醇层状氢氧化铜可以通过模具制备成球形、柱形等任意大小、任意尺寸，可以满足微型起爆装置的装药方式和一些异形火工品装药。本申请实施例的技术方案更适合口径较小的微起爆装置，起爆威力较大。
下面结合具体实施例描述本申请实施例的技术方案，但实施中所述条件和结果对本申请的保护范围不构成限制。本申请实施例仅以示例性的含量对叠氮化铜有机物复合物的制备进行了说明。对于工业用或其他制备量，相应的等比例进行扩充其用量即可。所使用的制备装置，也仅为示例性说明，在工业生产时，可以使用替代容器设备，或者，对相应的容器设备进行等比例放大即可。
实施例1：原材料：浓盐酸(HCl)，氢氧化钠(NaOH)，水杨酸钠(C7H5O3Na)，叠氮化钠(NaN3)，三水合硝酸铜[Cu(NO3)2×3H2O]，聚乙烯醇（PVA）。
主要仪器及设备：磁力搅拌机，烧杯，油浴锅，三口烧瓶，冷冻干燥机，恒温干燥箱，量筒，滴液漏斗，注射器，模具，超级恒温水浴。
分别称取有机小分子盐1.6g、氢氧化钠2.0g和三水合硝酸铜2.4g，分别将其溶解于75mL去离子水中，得到各自的溶液。将全部的硝酸铜溶液置于三口烧瓶内，加入全部的有机小分子盐，再加少量氢氧化钠至pH为8；在氮气氛围、95oC条件下反应20h，过滤、洗涤后，置于真空干燥箱中干燥12h，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；将0.1gPVA在80℃条件下将其溶于75mL水中，得到PVA溶液，将0.6g有机小分子插层的层状氢氧化铜，分多次加入PVA溶液中，边加入边搅拌，搅拌至体系完全分散均匀，得到PVA层状氢氧化铜分散液。用微型注射器吸入PVA层状氢氧化铜分散液，将其快速挤入液氮中冷冻成微小的球状PVA层状氢氧化铜，冷冻干燥48h。配制0.2mol/L叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于0℃的冰浴环境中，称取适量干燥后的球形PVA层状氢氧化铜放于叠氮化钠溶液中；配制35%盐酸，加入适量的配制盐酸于上述溶液中，反应20min，小心取出产物，洗涤、干燥，得到本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物。本示例中，聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3；所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。
实施例2：原材料：浓盐酸(HCl)，氢氧化钠(NaOH)，水杨酸钠(C7H5O3Na)，叠氮化钠(NaN3)，三水合硝酸铜[Cu(NO3)2×3H2O]，聚乙烯醇（PVA）。
主要仪器及设备：磁力搅拌机，烧杯，油浴锅，三口烧瓶，冷冻干燥机，恒温干燥箱，量筒，滴液漏斗，注射器，模具，超级恒温水浴。
分别称取有机小分子盐1.6g、氢氧化钠2.0g和三水合硝酸铜2.4g，分别将其溶解于75mL去离子水中，得到各自的溶液。将全部的硝酸铜溶液置于三口烧瓶内，加入全部的有机小分子盐，再加少量氢氧化钠至pH为8；在氮气氛围、95oC条件下反应20h，过滤、洗涤后，置于真空干燥箱中干燥12h，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；将0.1gPVA在80℃条件下将其溶于75mL水中，得到PVA溶液，将0.9g有机小分子插层的层状氢氧化铜，分多次加入PVA溶液中，边加入边搅拌，搅拌至体系完全分散均匀，得到PVA层状氢氧化铜分散液。用微型注射器吸入PVA层状氢氧化铜分散液，将其快速挤入液氮中冷冻成微小的球状PVA层状氢氧化铜，冷冻干燥48h。配制0.2ol/L的叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于0℃的冰浴环境中，称取适量的干燥后的球形PVA层状氢氧化铜放于叠氮化钠溶液中；配制35%盐酸，加入适量的配制盐酸于上述叠氮化钠溶液中，反应20min，小心取出产物，洗涤、干燥，得到叠氮化铜有机物复合物。本示例中，聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3；所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。
实施例3：原材料：浓盐酸(HCl)，氢氧化钠(NaOH)，水杨酸钠(C7H5O3Na)，叠氮化钠(NaN3)，三水合硝酸铜[Cu(NO3)2×3H2O]，聚乙烯醇（PVA）。
主要仪器及设备：磁力搅拌机，烧杯，油浴锅，三口烧瓶，冷冻干燥机，恒温干燥箱，量筒，滴液漏斗，注射器，模具，超级恒温水浴。
分别称取有机小分子盐1.6g、氢氧化钠2.0g和三水合硝酸铜2.4g，分别将其溶解于75mL去离子水中，得到各自的溶液。将全部的硝酸铜溶液置于三口烧瓶内，加入全部的有机小分子盐，再加少量氢氧化钠至pH为8；在氮气氛围、95oC条件下反应20h，过滤、洗涤后，置于真空干燥箱中干燥12h，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；将0.1gPVA在80℃条件下将其溶于75mL水中，得到PVA溶液，将0.9g有机小分子插层的层状氢氧化铜，分多次加入PVA溶液中，边加入边搅拌，搅拌至体系完全分散均匀，得到PVA层状氢氧化铜分散液。将分散液倒入柱状的模具中，再将模具放入液氮，得到柱状PVA层状氢氧化铜，冷冻干燥48h。配制0.2M叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于0℃的冰浴环境中，称取适量干燥后的柱状PVA层状氢氧化铜放于叠氮化钠溶液中，使聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比维持在0.5~8.3；配制35%盐酸，并取适量盐酸添加到上述聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的溶液中，反应20min；小心取出产物，洗涤、干燥，得到叠氮化铜有机物复合物。本示例中，聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3；所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。
实施例4：原材料：浓盐酸(HCl)，氢氧化钠(NaOH)，水杨酸钠(C7H5O3Na)，叠氮化钠(NaN3)，三水合硝酸铜[Cu(NO3)2×3H2O]，聚乙烯醇（PVA）。
主要仪器及设备：磁力搅拌机，烧杯，油浴锅，三口烧瓶，冷冻干燥机，恒温干燥箱，量筒，滴液漏斗，注射器，模具，超级恒温水浴。
分别称取有机小分子盐1.6g、氢氧化钠2.0g和三水合硝酸铜2.4g，分别将其溶解于75mL去离子水中，得到各自的溶液。将全部的硝酸铜溶液置于三口烧瓶内，加入全部的有机小分子盐，再加少量氢氧化钠至pH为8；在氮气氛围、95oC条件下反应20h，过滤、洗涤后，置于真空干燥箱中干燥12h，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；将0.1gPVA在80℃条件下将其溶于75mL水中，得到PVA溶液，将0.7g有机小分子插层的层状氢氧化铜，分多次加入PVA溶液中，边加入边搅拌，搅拌至体系完全分散均匀，得到PVA层状氢氧化铜分散液。用微型注射器吸入PVA层状氢氧化铜分散液，将其快速挤入液氮中冷冻成微小的球状PVA层状氢氧化铜，冷冻干燥48h。配制0.2M叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于0℃的冰浴环境中，称取适量的干燥后的球形PVA层状氢氧化铜放于叠氮化钠溶液中；配制35%盐酸，加入适量的配制盐酸于上述叠氮化钠溶液中，反应60min，小心取出产物，洗涤、干燥，得到叠氮化铜有机物复合物。本示例中，聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3；所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。
本申请实施例中，也可以选用乙酸铜或氯化铜，替代三水合硝酸铜，如前述示例，选用2.1g~2.5克的乙酸铜或氯化铜替代三水合硝酸铜，也可以制得本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物。同样地，将其中的有机小分子盐替换为水杨酸钾(C7H5O3K)，也可以制备得到本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物。本领域技术人员应当理解，上述的铜盐，也可以选用乙酸铜、氯化铜和硝酸铜中的两种或两种以上，只要依据铜盐的大致配比与上述示例中的分量匹配即可。同样地，有机小分子盐也可以选用水杨酸钾和水杨酸钠的混合物。
本申请实施例还记载了一种叠氮化铜有机物复合物，该叠氮化铜有机物复合物采用前述实施例记载的叠氮化铜有机物复合物的制备方法制备得到。
本申请实施例还记载了一种叠氮化铜有机物复合物的用途，本申请实施例的叠氮化铜有机物复合物用作起爆药。如可以应用于民用***器件、航空航天体系、太空火工品、军事武器***等领域，作为其起爆药。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上所述，仅为本申请的实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下处理步骤：
分别配制有机小分子盐溶液、氢氧化钠溶液和铜盐溶液；其中，有机小分子盐溶液维持在1.86wt%~2.21wt%，氢氧化钠溶液的浓度维持在2.46wt%~2.77wt%、铜盐溶液的浓度维持在2.85wt%~3.34wt%；
按体积比为1：0.91~1：1.08的比例，在铜盐溶液中添加有机小分子盐溶液并搅拌，边搅拌边加入适量氢氧化钠溶液，得到混合溶液；使混合溶液的pH值维持在6.4至14；
对混合溶液进行加热，使其温度维持在88℃~97℃，将加热的混合溶液中持续通入氮气，反应第一设定时长后，收集产物过滤并洗涤、干燥，得到有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料；
配制温度维持在74℃~85℃的聚乙烯醇溶液；其中，聚乙烯醇溶液的浓度维持在0.11wt%~0.15wt%；
不断搅拌聚乙烯醇溶液，边搅拌边添加有机小分子插层的层状氢氧化铜前体材料，搅拌至体系分散均匀，得到聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液中，聚乙烯醇和有机小分子插层的层状氢氧化铜维持设定质量比；
将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液置入模具中，将模具置于液氮后得到设定形状的聚乙烯醇层状氢氧化铜；或将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液快速挤压至液氮中，得到球状的聚乙烯醇层状氢氧化铜；
将聚乙烯醇层状氢氧化铜进行冷冻干燥第二设定时长后，取出备用；
取适量叠氮化钠溶于水中配制成设定浓度的叠氮化钠溶液，将叠氮化钠溶液置于冰浴环境；取干燥后的聚乙烯醇层状氢氧化铜置于叠氮化钠溶液中，并适量加入设定浓度的盐酸溶液，静置反应第三设定时长，得到反应物；其中，聚乙烯醇层状氢氧化铜与叠氮化钠之间维持设定摩尔比；
对反应物进行洗涤后干燥，得到叠氮化铜有机物复合物。
2.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述有机小分子盐包括以下至少之一：
水杨酸钠、水杨酸钾；
所述铜盐溶液包括硝酸铜溶液、乙酸铜溶液、氯化铜溶液。
3.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述第一设定时长为15小时~32小时；所述第二设定时长为40小时~62小时；所述第三设定时长为10min~70min。
4.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述设定质量比为1：7~1：11。
5.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇层状氢氧化铜与叠氮化钠之间维持设定摩尔比，包括：
聚乙烯醇层状氢氧化铜和叠氮化钠的摩尔比为0.5~8.3；
所述适量加入设定浓度的盐酸溶液，包括：
所添加的盐酸溶液与叠氮化钠溶液之间的质量比维持在1：125~1：90。
6.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述模具为圆柱状模具，所述模具的针筒内径为：0.9mm~40mm。
7.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液快速挤压至液氮中，包括：
选用针筒内径为0.3mm~1.25mm的注射器抽取将聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液，通过注射器的出液口向液氮中挤压聚乙烯醇层状氢氧化铜分散液；注射器的出液口的口径为0.02mm~0.09mm。
8.根据权利要求1所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法，其特征在于，所述设定浓度的叠氮化钠溶液的浓度为0.13mol/L~0.31 mol/L，所述设定浓度的盐酸溶液的浓度为29%~42%；
所述叠氮化铜有机物复合物中有机物的含量为21wt%~39wt%，叠氮化铜的含量为61wt%~71wt%。
9.一种叠氮化铜有机物复合物，其特征在于，所述叠氮化铜有机物复合物采用上述权利要求1至8任一项所述的叠氮化铜有机物复合物的制备方法制备得到。
10.一种权利要求9所述的叠氮化铜有机物复合物的用途，其特征在于，所述叠氮化铜有机物复合物用作起爆药。
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