唑类含能离子盐结构与性能的理论研究

发布时间：2020-06-19 06:54

【摘要】：本文主要运用密度泛函理论(DFT)和基于体积的热力学方法(VBT),系统地研究了一系列二唑、胍基-二唑、四唑和双四唑离子盐的晶体密度、生成热、爆轰性能、撞击感度和离子盐形成热力学。研究了基团取代阴离子和不同阳离子结合的离子盐的性质,并研究了杂环阴离子的类似性质。通过Born-Haber能量循环,计算阴阳离子的生成热和晶格能。基于Kamlet-Jacobs半经验公式,求得离子盐的爆轰性能。建立合理的离子盐Born-Haber热力学循环,求得反应过程的吉布斯自由能(△Grxn),以此来判断反应路径是否可行。对比传统炸药环三亚甲基三硝胺(RDX)或环四亚甲基四硝胺(HMX),筛选出具有优良爆轰性能的含能离子盐。本文主要研究内容如下:1、以二唑阴离子为母体,组建了一批含能离子盐。讨论-N02,-N3,-NH2取代基对离子盐性质的影响;探讨常见氨基阳离子对二唑离子盐性质的影响。2、基于阴离子的电子亲和能(EA)和阳离子的电离势(IP)相匹配的原则,构建一系列胍基阳离子与二唑阴离子组成胍基-二唑离子盐。研究了同一取代基不同取代位置对胍基-二唑离子盐性质的作用。3、组建一批基团取代四唑离子盐,对离子盐进行了系统的研究。观察离子盐性质受不同取代基影响的变化。对一价、二价四唑离子盐的性质进行探讨比较。4、计算了一批简单阳离子和双四唑阴离子所结合的离子盐的密度、生成热、爆轰性能以及离子盐形成热力学性质。文中对不同双四唑阴离子和取代基进行了探讨,观察其对离子盐性质的影响;从中挑选出具有良好爆轰性能的含能离子盐,为实验合成做出指导。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ560.1
【图文】：

盐密,二唑,离子

中全部批次的离子盐，组建的离子盐中含有Ｂ６阴离子，其密度相对较高，而在增加密逡逑度这方面，Ｂ４阴离子对组建离子盐并没有很大的作用。逡逑关于二唑离子盐，图３．４展示了所有批次盐密度随阴离子的变化。很显然，所有批逡逑次的唑类离子盐的密度曲线图变化波动基本相似。在所有的阳离子中，Ａ１邋（氨）阳离子逡逑是最好的阳离子来增加唑类离子盐的密度，而Ａ２邋（肼）不是很好的有利于提高唑类离逡逑子盐的密度。对于阴离子Ｂ１和Ｂ２，从结构上来看，主体框架基本一致，可以考虑取代逡逑基改变离子性能，五唑环上Ｃ原子都与取代基相连，与Ｂ１阴离子组建的离子盐的密度逡逑相对高于含有Ｂ２阴离子的离子盐的。环上相连不同的基团可以改变离子盐性能。Ｂ３和逡逑Ｂ５阴离子组建的含能物质，不论阳离子怎么变化，其性能都不受影响，主要集中在两逡逑离子的不同点上，其中一个是Ｈ原子取代，另一个是－ＮＨ２取代，明显氨化的物质密度逡逑大于未氨化的。对于计算的所有批次盐，结构上细致观察，与环上Ｃ原子相连的基团不逡逑同

离子,盐生,热曲线

逦嗤类含能离子盐结Ｂ３逦６６８．５８逦１０７７．２９逦４９５．８９Ｂ４逦６６８．５８逦－７３．８５逦４９４．３４Ｂ５逦６６８．５８逦１３４２．１８逦４８９．３１Ｂ６逦６６８．５８逦－３９６．２８逦４８０．３６献［５１］。逡逑１８００．逦逡逑

【参考文献】