含能材料是指一类能将化学能快速转变成机械能﹑热和光等能量的一类物质，常见为炸药﹑推进剂﹑烟火剂和气体发生剂等物质。含能材料研究，对我国国防力量﹑捍卫国家安全等核心利益，具有重大战略意义。千沐一直在逐步布局基于超分子自组装技术的含能材料研发工作。

近日，千沐创始人、哈尔滨工业大学张嘉恒教授研究团队在含能材料领域有最新进展，在国际材料领域学术期刊《Nature communication》上发表一种有前途的钙钛矿起爆炸药相关研究成果。

起爆炸药是一类在商业、军事和太空探索应用中进行精确点火或启动的高能材料。在过去的150年里，无数的高能物质被设计和筛选为可能引发炸药，包括过渡金属基、钾基和有机物。然而，过渡金属基物质存在有毒重金属和有毒有机前体，钾基物质存在合成繁琐（成本高）和点火弱的问题，而有机物质不稳定，存在有毒溶剂和危险反应。开发具有绿色、低成本和强大的点火性能，包括可接受的稳定性的起爆炸药似乎是一个不可能但有吸引力的挑战。

针对上述挑战，张嘉恒教授团队开发了一种A₂BB’X₆型钙钛矿起始物质{(C₆H₁₄N₂)₂[Na(NH₄)(IO₄)₆]}_n（DPPE-1），其结构与传统初级炸药非常不同。此外，它还具有无毒成分、合成简单、绿色、对空气、水分、阳光、热、机械刺激稳定性良好、点火性能高等优点，说明设计合理的钙钛矿在开发先进的起爆炸药中具有明显的优势。将NaIO₄、氯化铵和盐酸盐（H₂Cl₂）引入水中，室温搅拌，通过离子间自组装，数秒内沉淀大量白色固体。经过滤后留下透明无色溶液，得到了产率良好（72.1 wt%）的DPPE-1颗粒状结晶产物.

经过验证，DPPE-1在环境条件下是较为稳定的。DPPE-1暴露在空气中6个月或水分中持续数天，其颜色和形态均无变化。将DPPE-1在环境条件下直射2h和30天后仍保持原始状态，经粉末x射线衍射分析证实其具有良好的光稳定性。差示扫描量热法（DSC）用于评估对热负荷的稳定性。其热分解起始温度为161.3°C。DPPE-1满足绿色起爆炸药的最低热分解温度要求（Tdec≥150°C），可满足大多数军事和民用的需要。

最小起爆药量（MPC）是评价起爆炸药点火性能的最重要参数。当DPPE-1的载重量分别为20 mg和10 mg时，成功穿透铅板。有趣的是，5 mg的DPPE-1也能够可靠地引爆RDX。显然，DPPE-1的起爆能力是常规起爆药的6-14倍。在工业上，DPPE-1优异的启动性能将具有良好的经济、社会和环境效益，有助于显著减少起爆炸药生产，降低环境危害和人员伤亡。

未来，千沐将逐步布局含能材料的研究与开发，推动其在实际应用领域的应用。我们将深入研究含能材料的性质、反应机制和安全性，探索其在能源、环保和国防等领域的应用潜力。我们期待通过创新与合作，为全球科技进步做出贡献。