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随着武器系统和航空航天系统向小型化和智能化方向发展,微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技术被引入到火工品领域当中。然而,微纳含能器件的发展对含能材料提出了高能输出、原位装药、环境友好以及与微电子机械系统（MEMS）兼容等高要求。富氮唑类含能材料作为一种具有高氮含量、高正生成焓、分解产物环境友好等优点的绿色高能量密度含能材料,能够极大的改善微纳含能器件能量输出不足的问题,但是目前缺乏能够将其与微纳含能器件相结合的唑类含能薄膜原位合成技术。因此设计与开发出一种富氮唑类含能薄膜普适性制备方法,成为将唑类含能材料运用于新型微纳含能器件这一特殊领域的关键。本文以常用的硝基三唑、硝基四唑以及偶氮四唑为配体,提出了基于电化学合成策略的唑类含能配合物薄膜原位制备的普适性方法。通过改变电流模式及反应时间等条件,探究其对具有不同微观形貌的唑类含能配合物薄膜原位生长过程的影响规律。在此基础上,通过掺杂的方式,实现了唑类含能配合物薄膜感度与反应性能的调控。采用实验及理论计算相结合的方式,揭示了基于不同价态含铜前驱体合成硝基四唑含能配合物的反应机理。通过更换过渡金属元素,探究了金属阳离子种类对唑类含能配合物感度及性能的调控方法。具体研究工作如下:（1）3-硝基-1,2,4-三唑铜高能钝感含能薄膜的制备与改性调控以电化学阳极氧化法制备得到的具有纳米线阵列微观形貌的Cu（OH）2薄膜为前驱体,通过电化学硝基三唑化方法制备出由微球颗粒组成的高能钝感3-硝基-1,2,4-三唑铜（Cu-NTZ）含能薄膜。其中恒压模式制备得到的Cu-NTZ（V）含能薄膜内的球型颗粒尺寸较小,约为1μm,球型颗粒表面凹凸不平。恒流模式制备得到的Cu-NTZ（I）含能薄膜内的球型颗粒尺寸达到2μm-3μm,颗粒表面较为光滑。同时,恒流模式更能够提高前驱体的转换率,提升含能薄膜的放热量,即:经过1200s反应时间后,Cu-NTZ（I）放热量达到2312.34J·g-1,明显大于Cu-NTZ（V）的放热量(2122.45J·g-1)。另外,以放热量较高的Cu-NTZ（I）含能薄膜为样品,通过电化学叠氮化反应对Cu-NTZ（I）含能薄膜进行铜叠氮化物（CA）的掺杂,使得其构建出简易的起爆序列,并实现了对其感度性能的调控。叠氮化反应时间400s时,Cu-NTZ/CA复合含能薄膜在激光作用下能够发生明显的点火现象,同时测得该含能薄膜依然保持着较高放热量(2223.46J·g-1)且静电安全性好(E50=1.23m J)。（2）5-硝基四唑亚铜和铜含能薄膜的制备与性能调控分别以经过电化学阴极还原反应与阳极咪唑化反应获得的具有纳米线阵列结构的Cu（0价铜）薄膜与Cu-Imz（一价铜）薄膜为前驱体,通过电化学硝基四唑化反应将其分别转化为具有纳米片状结构的Cu NT与Cu（NT）2含能薄膜。在电流的作用下,Cu阵列薄膜内的Cu纳米线不断被氧化成Cu+并与NT-离子结合形成片状Cu NT包覆在Cu纳米线表面,构造出特殊的核壳结构。而Cu-Imz前驱体薄膜中Cu-Imz纳米线内的Cu+离子进一步氧化成Cu2+后与NT-离子结合形成片状的Cu（NT）2将原有的纳米线结构覆盖,构建出一种花瓣状的Cu（NT）2含能薄膜。以Cu为前驱体制备的Cu NT含能薄膜,虽然其1186.43J·g-1的放热量略低于Cu（NT）2含能薄膜(1428.34J·g-1),但是其热稳定性以及静电安全性远好于Cu（NT）2含能薄膜。此外,通过控制电化学反应条件成功实现对Cu NT与Cu（NT）2含能薄膜微观形貌、物质组成、放热性能(757J·g-1-1428J·g-1)、静电感度（0.59m J-7.62m J）的调控。通过密度泛函理论（DFT）对金属铜的硝基四唑化反应路径的自由能进行计算,阐释了金属铜在电化学硝基四唑化过程中更容易生成Cu NT而不是Cu（NT）2的内在机理。（3）过渡金属偶氮四唑类含能薄膜的制备及性能调控针对不同金属阳离子对富氮唑类含能薄膜性能的影响问题,以具有多孔结构的铜、银、钴以及锌四种金属薄膜为前驱体,通过电化学偶氮四唑化反应分别制备出具有多孔结构的P-CuAzTZ、P-Ag2Az TZ、P-CoAzTZ以及P-ZnAzTZ薄膜,深入研究了不同金属-偶氮四唑化合物之间的性能差异。其中,偶氮四唑分子与不同金属阳离子的配位对含能材料热分解温度有着明显的影响,热分解温度由高到低分别是P-ZnAzTZ（203.65℃）＞P-CoAzTZ（164.35℃）＞P-Ag2Az TZ（155.32℃）＞P-CuAzTZ（145.90℃）。偶氮四唑化极限反应时间对偶氮四唑化反应程度有较大的影响,进一步的影响了最终的放热量,放热量由大到小依次为P-ZnAzTZ(1398.78J·g-1)＞P-CuAzTZ(1225.63J·g-1)＞P-CoAzTZ(1120.32J·g-1)＞P-Ag2Az TZ(1044.22J·g-1)。同时,得益于多孔金属骨架的存在,使得四种多孔偶氮四唑化合物含能薄膜具有较为优异静电安全性,分别达到P-CuAzTZ（1.90m J）、P-Ag2Az TZ（1.07m J）、P-CoAzTZ（2.98m J）、P-ZnAzTZ（5.86m J）,远大于普通偶氮四唑化合物薄膜CuAzTZ（0.59m J）、Ag2Az TZ（0.09m J）、CoAzTZ（1.28m J）、ZnAzTZ（3.53m J）。因此,通过对金属离子的控制以及反应条件的控制能够实现对含能薄膜感度与性能的调控。