FOX-7太赫兹谱研究

发布时间：2020-08-28 08:02

　　 FOX-7化学名称为1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯,简称DADE,是一款新型高能钝感炸药。目前国内外研究小组对FOX-7进行了一些初步的研究,且主要集中在其制备及晶体结构、感度、能量、热分解的过程等表征方面。在分子结构方面,大分子骨架振动、晶体中晶格震荡、范德华力等分子间或分子内的相互作用以及晶型转变所导致的结构改变等均在太赫兹波段有相应的特征光谱信息表示,因此开展FOX-7包括常温、变温和混合其他炸药等状态下的太赫兹光谱研究对于更好地认识其晶体结构、基团的振动及转晶过程有一定的意义。本文采用实验与理论相结合的方法开展研究工作,主要内容包括:(1)利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)对FOX-7晶体粉末进行上述不同状态下的透射式太赫兹吸收光谱的在线探测,获得相应的吸收谱线,通过对混合炸药的吸收光谱分析确定单质FOX-7α和β两种晶型在0.2~2.5THz频率范围内的吸收特征峰,α晶型在2.12THz存在一处吸收特征峰,β晶型分别在1.12THz和2.13THz处存在吸收特征峰,其中1.12THz吸收峰是FOX-7在升温过程中由于结构变化而产生的新吸收峰。(2)基于密度泛函理论(DFT)从单分子结构和晶体结构两种理论模型对α晶型FOX-7进行了几何优化和频率计算,通过对比计算结果与实验数据的差异选择出更贴近固态炸药晶体实验状态的理论模型—晶体结构,并根据晶体结构模拟计算的结果对实验吸收光谱进行理论分析,探讨了形成吸收峰的机制。同样基于晶体结构对FOX-7β晶型吸收峰的形成机制进行了探讨。利用模拟结果对FOX-7在升温过程中的结构和能量变化进行了分析,得出FOX-7在升温至111℃之前,晶体体积会逐渐变大,相应的晶体密度逐渐变小,当温度升至111℃时FOX-7会发生α晶型到β晶型的转变。通过对两种晶型维持能量的评估,得出α晶型比β晶型稳定。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ560.1

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本文编号：2807314