CL-20基主客体结构的设计及性能研究

发布时间：2024-03-18 23:24

　　设计和制备性能良好的高能钝感含能材料已经成为含能材料学科中的研究重点。作为可实际应用的非核单质炸药,CL-20因其高能量和优异的爆炸性能为炸药的发展带来新的契机。然而,机械感度高、易相变、合成成本高等弊端限制了其进一步的发展。已经通过探索各种新方法来改善CL-20基含能材料的性能。然而,由于能量和安全性之间的矛盾关系,设计和制备具有高能量密度和化学稳定性的高能晶体仍然具有挑战性。通过将氧化分子嵌入到CL-20空腔中以构建宿主-客体复合物是提高其爆炸性能的可行策略。然而,现有已制备出的各种CL-20基主客体复合物之间的稳定性、爆轰性能等参数尚未在同等条件下(温度、压力等)进行系统的比较。同时,由于现有条件限制,通过引入新的小分子来探索更多的CL-20基主客能量复合体的研究依然相对较少。因此本文将不同的小分子嵌入到无水α-CL-20的晶体空腔中,获得了一系列新型α-CL-20基主客体复合物。采用密度泛函理论(DFT)与实验相结合的方法,研究了一系列主客体复合物的结构、相互作用、稳定性和爆轰性能。通过PXRD得到的α-CL-20/H2O和α-CL-20/N2O结构参数与计算得到的结果误差均小...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２?ＣＬ－２０的结构（灰，白，红和蓝色分别代表Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ原子）??

Ｑ??１．２?ＣＬ－２０的晶体结构简介??ＣＬ－２０是一种具有三维立体结构的笼型硝铵类高氮含能化合物，其化学名称为??２，４，６，８，１０，１２－六硝基－２，４，６，８，１０，１２－六氮杂四环十二烷（ＨＮＩＷ），分子式为?Ｃ６Ｈ６Ｎ１２〇ｉ２（Ｃ??１６．４４％，?Ｈ?１．３６％....

图３－１．真空条件下（ａ）?ａ－ＣＬ－２０／Ｎ２Ｏ和（ｂ）ａ－ＣＬ－２０／Ｈ２Ｏ优化后主客体复合物的晶胞结构??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１．?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｏｓｔ－ｇｕｅｓｔ?ｃｏｍｐｌｅｘ?ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ?ｏｆ?（ａ）?ａ－ＣＬ－２０／Ｎ２〇?ａｎｄ?（ｂ）ａ－ＣＬ－２０／Ｈ２〇??

?北京化工大学硕士学位论文???第三章主客体复合物结构及稳定性??３．１?ＣＬ－２０基主客体复合物的晶胞结构??首先我们将已在实验中合成且报道的主客体晶胞结构ａ－ＣＬ－２０／Ｎ２０、ａ－ＣＬ－２０／Ｈ２〇??在ＶＡＳＰ程序中优化，得到优化后的稳定结构（如图３－１所示）。研究ｃｔ－....

图３－２．不同压力下ＣＬ－２０／Ｈ２Ｏ粉末衍射ＸＲＤ图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２．?Ｔｈｅ?ＰＸＲＤ?ｏｆ?ＣＬ－２Ｏ／Ｈ２Ｏ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ??

?北京化工大学硕士学位论文???ａ－ＣＬ－２０／Ｈ２Ｏ的晶型没有发生变化，仍然保持初始的晶型ａ－型。测量获得的??ａ－ＣＬ－２０／Ｈ２〇的ＸＲＤ图谱，用Ｒｅｔｉｖｅｌｅｄ方法处理后，得到其在某一压力状态下的晶??胞的参数。以压力为横坐标轴，晶胞参数ａ、ｂ、ｃ、Ｖ和ｐ为纵坐标轴，作....

图３－３．不同压力下ＣＬ－２Ｏ／Ｈ２Ｏ晶胞参数变化??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３．?Ｔｈｅ?ｃｅｌｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ＣＬ－２Ｏ／Ｈ２Ｏ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ??

?第三章主客体复合物结构及稳定性????１?—ａ??▼?Ｔ?Ｔ—Ｔ?Ｔ?Ｔ￣▼?▼?＾?詹?ｂ??１０００?ｒ??—ｖ??ｌ－？－ｄ??１００?ｒ??▲?Ａ??Ａ?▲？▲?▲?４??ｍ?？?？?■？參?參＿參?籲??４??？?？?？?？?ｉ??１?ｒ??０．０１?０．１?１?１０....

本文编号：3931971