含能配位聚合物具有多样的骨架结构、良好的热稳定性、显著的爆轰热、顿感以及在推进剂和炸药中潜在的应用价值,从而吸引了越来越多研究者的关注。本文选用富氮配体5-氨基四唑-1-乙酸(Hatza)与碱金属盐(Li、Na、K)制备了三例含能配位聚合物:[Li(atza)]n(1)、[Na(atza)]n(2)和[K(atza)]n(3),并对其结构、理化性质以及其作为燃烧催化剂对固体推进剂中高氯酸铵(AP)和1,3,5-三氮杂环己烷(RDX)燃烧性能的影响进行了研究。主要研究内容如下:利用元素分析、红外和X-射线单晶衍射技术对三例含能配位聚合物的组成和结构进行了表征。晶体结构分析表明,三例含能配位聚合物均具有较高的含氮量(在38.65-46.99%之间),5-氨基四唑-1-乙酸配体呈现出不同的配位模式。在1中,atza-1配体以单齿桥连的配位模式连接四个Li(Ⅰ)离子;在2和3中,atza-1配体以螯合和桥连的配位模式连接五个Na(Ⅰ)离子和五个K(Ⅰ)离子。三例含能配位聚合物均为二维层状结构,相邻层之间通过分子间相互作用力形成稳定的三维超分子结构。通过TG和DSC热分析仪研究了这三例含能配位聚合物的热分解行为及热分解机理,结果表明,目标配位聚合物具有良好的热稳定性(热分解温度分别为306℃、295℃和260℃),其中,1的分解温度超过300℃,可作为超耐热炸药。运用Kissinger’s和Ozawa-Doyle’s方法,对所得含能配位聚合物进行了非等温动力学研究,其表观活化能(E)和指前因子(A)均在固体材料热分解反应动力学参数的正常范围内。利用精密转动弹量热计准确获得了配位聚合物1-3的恒容燃烧热,计算得到目标配位聚合物的标准摩尔生成焓(1263.25 kJ·mol-1、612.56 kJ·mol-1和118.35 kJ·mol-1),其中配位聚合物1有较大的标准摩尔生成焓,在热力学上属于不稳定状态,在燃烧过程中会释放出大量热。结合Kamlet-Jacobs方程计算了配位聚合物的爆轰性能,爆压爆速的范围为17.51-32.21 GPa、6.25-8.75 km·s-1。通过实验测定了三例配位聚合物的撞击感度和摩擦感度,测试结果表明,它们对外界刺激均表现出钝感。运用DSC技术研究了三例配位聚合物对固体推进剂中AP和RDX的热分解影响,结果表明,此三例配位聚合物都在不同程度上加速了 AP和RDX的热分解,说明它们有作为燃烧催化剂的潜能。综合分析,配位聚合物1的理化性能较优(Td=306℃,Q=3.11 kcal·g-1,P=32.21 GPa,D=8.75 km.s-1),同时具有良好的热稳定性、能量性能以及对AP和RDX的热催化效果。本论文研究工作为新型含能材料的构筑及性能调控提供了重要的理论和实验借鉴。