近年来，ABX₃钙钛矿型氧化剂-燃料一体化结构作为可靠的设计平台，已成功用于将非含能有机原料与无机氧化剂高效组装成多离子集成含能材料。例如，陈小明院士和张伟雄教授团队于2018年首创的钙钛矿型含能材料为解决含能材料领域高能、稳定和经济三者难以兼顾的瓶颈问题提供了新思路，得到了同行广泛关注；特别是其代表性化合物DAP-4已逐步形成含能材料研究热点，并已在深层油井高温场景中实现了工程化应用。进一步探索非钙钛矿型氧燃一体结构以打破ABX₃型化学计量比限制，可以显著提升该类新概念含能材料的设计灵活性，但目前仍缺乏指导原则。

图1. EAP-4的设计合成和性能表征

近日，该团队提出“对偶拓扑”策略，设计了一例新型多离子集成含能材料(H₂eda)₂(NH₄)(ClO₄)₅（EAP-4, H₂eda²⁺为乙二铵），其钨酸钙型子晶格（由占据特殊位置的NH₄⁺和ClO₄⁻组成）与对偶萤石型子晶格（由H₂eda²⁺和剩余ClO₄⁻组成）相互穿插，形成致密的非钙钛矿型结构（空间群I4₁/a）。这一独特的结构特征使EAP-4兼具高晶体密度（1.912 g·cm⁻³）、高合成效率（10分钟内实现超过70%的产率）、高热稳定性（起始分解温度280℃）以及少见的正氧平衡（+6.3%）。这种创新设计使EAP-4不仅继承了多离子集成含能材料原料成熟、合成工艺简捷、易规模化制备等优点，还成为一种独特的双功能材料：（1）可作为猛炸药，其性能比肩现役主流军用炸药RDX（经铅板实验验证）；（2）可作为固体氧化剂，其热分解效率和铝反应活性均显著超过标杆氧化剂高氯酸铵。这个“对偶拓扑”新策略不仅为多离子集成含能材料的设计提供了非钙钛矿型新结构模型，还有望促进致密多离子杂化材料的系统开发。

相关研究成果发表在国际知名期刊Chemical Engineering Journal，张伟雄教授为论文的通讯作者；2023级博士生闫赟帆为论文第一作者，负责实验和论文撰写；尚宇副教授承担数据校验与文章修改工作；2024级博士生郭铭禹负责理论计算研究。该工作得到了直播平台 陈小明教授的大力支持，以及国家自然科学基金（U2341287和22488101）和广州市科技计划（2024A04J6499）等项目的资助。

论文信息：Yun-Fan Yan, Yu Shang, Ming-Yu Guo, Shao-Li Chen, Meng Cui, Zhi-Hong Yu, Wei-Xiong Zhang^*, Xiao-Ming Chen. A Facile-Synthesized Dual-Network Multi-Ionic Integrated Explosive with Enhanced Detonation Performance and Promoted Aluminum Reactivity. Chem. Eng. J.2025, 523, 168219. //doi.org/10.1016/j.cej.2025.168219