FOX-7和CL-20復(fù)合體系熱分解機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-13 18:33
含能材料的基礎(chǔ)科學(xué)研究,特別是理化性質(zhì)、爆轟機(jī)理等受到了研究人員的高度關(guān)注。在真實(shí)分解環(huán)境中含能材料分子無法單獨(dú)存在,不僅受到帶電粒子、自由基等初始分解產(chǎn)物的影響,還受到分子間相互作用的影響,在高聚物粘結(jié)炸藥(PBX)中還有聚合物分子的影響。本文采用密度泛函理論研究初始分解產(chǎn)物與尚未分解的含能材料分子間相互作用、同種含能材料分子間相互作用及PBX體系中分子間相互作用等三種因素對(duì)含能材料分子分解機(jī)理的影響。(1)為研究初始分解產(chǎn)物中帶電粒子對(duì)1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)分解通道的影響,采用密度泛函理論B3LYP方法在6-31++G(d,p)基組下優(yōu)化出了H3O+、OH-、NO2+和NO+分別與FOX-7的復(fù)合體,從成鍵方式和靜電勢變化的角度分析了復(fù)合方式。計(jì)算了各復(fù)合體不同分解通道的活化能,基于鍵長、鍵級(jí)和成鍵方式等電子結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化分析了活化能變化的本質(zhì)。OH-使兩種構(gòu)型C—NH2鍵的離解能分別下降了260.7 kJ·mol-1和74.3 kJ·mol-1,H3
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 選題的背景及意義
1.2 炸藥分解機(jī)理計(jì)算概述
1.3 主要研究內(nèi)容
2 理論基礎(chǔ)
2.1 量子化學(xué)簡介
2.2 密度泛函理論
2.3 色散校正密度泛函理論的發(fā)展
2.4 密度擬合近似技術(shù)
2.5 基組重疊誤差校正
2.6 AIM拓?fù)浞治?br> 2.7 頻率分析及零點(diǎn)能校正
2.8 內(nèi)稟反應(yīng)坐標(biāo)
2.9 分子表面靜電勢
2.10 自然鍵軌道理論
2.11 計(jì)算程序簡介
2.11.1 Gaussian 03 程序包
2.11.2 ORCA程序
2.11.3 Multiwfn程序
3 帶電粒子對(duì)FOX-7 分解影響的研究
3.1 計(jì)算方法
3.2 帶電粒子與FOX-7 作用方式分析
3.3 分解活化能及勢能面
3.4 硝基異構(gòu)過渡態(tài)分析
3.5 小結(jié)
4 自由基對(duì)FOX-7 分解影響的研究
4.1 計(jì)算方法
4.2 構(gòu)型優(yōu)化與AIM拓?fù)浞治?br> 4.3 分解活化能
4.4 小結(jié)
5 FOX-7 團(tuán)簇中分子間相互作用對(duì)分解影響的研究
5.1 計(jì)算方法
5.2 團(tuán)簇構(gòu)型與分子間相互作用分析
5.2.1 團(tuán)簇構(gòu)型優(yōu)化
5.2.2 電子密度變化分析
5.2.3 分子指紋圖分析
5.3 分解通道活化能
5.4 小結(jié)
6 高聚物粘結(jié)劑與CL-20 分子間相互作用及對(duì)分解影響的研究
6.1 計(jì)算方法
6.2 聚合物單體與CL-20 分子相互作用本質(zhì)分析
6.2.1 PBX模型物幾何構(gòu)型與相互作用能
6.2.2 電子密度拓?fù)浞治?br> 6.2.3 約化密度梯度分析
6.2.4 電荷轉(zhuǎn)移量分析
6.3 分解通道活化能
6.4 小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含能材料物理化學(xué)性能理論預(yù)估研究進(jìn)展[J]. 嚴(yán)啟龍,宋振偉,安亭,張曉宏,趙鳳起. 火炸藥學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]含能分子合成最新進(jìn)展[J]. 田均均,張慶華,李金山. 含能材料. 2016(01)
[3]HMX/NQ共晶分子間相互作用的密度泛函理論研究[J]. 楊文升,茍瑞君,張樹海,丁雄,武學(xué),劉平,林文祿. 火炸藥學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]含能材料的從頭算分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 鄭朝陽,趙紀(jì)軍. 高壓物理學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]FOX-7研究新進(jìn)展[J]. 付小龍,樊學(xué)忠,李吉禎,劉小剛,邵重斌,李宏巖. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(14)
[6]計(jì)算機(jī)模擬混合炸藥分子間作用的研究進(jìn)展[J]. 錢文,舒遠(yuǎn)杰. 含能材料. 2013(05)
[7]含能材料感度判別理論研究——從分子、晶體到復(fù)合材料[J]. 肖鶴鳴,朱衛(wèi)華,肖繼軍,王桂香,裴曉琴. 含能材料. 2012(05)
[8]GAP型交聯(lián)改性雙基推進(jìn)劑黏合劑的力學(xué)性能[J]. 吳艷光,羅運(yùn)軍,葛震. 火炸藥學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]含能材料的量子化學(xué)計(jì)算與分子動(dòng)力學(xué)模擬綜述[J]. 居學(xué)海,葉財(cái)超,徐司雨. 火炸藥學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]FOX-7晶體的制備和熱性質(zhì)[J]. 付秋菠,舒遠(yuǎn)杰,黃奕剛,周建華,張?jiān)氏? 火炸藥學(xué)報(bào). 2009(04)
本文編號(hào):3032401
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 選題的背景及意義
1.2 炸藥分解機(jī)理計(jì)算概述
1.3 主要研究內(nèi)容
2 理論基礎(chǔ)
2.1 量子化學(xué)簡介
2.2 密度泛函理論
2.3 色散校正密度泛函理論的發(fā)展
2.4 密度擬合近似技術(shù)
2.5 基組重疊誤差校正
2.6 AIM拓?fù)浞治?br> 2.7 頻率分析及零點(diǎn)能校正
2.8 內(nèi)稟反應(yīng)坐標(biāo)
2.9 分子表面靜電勢
2.10 自然鍵軌道理論
2.11 計(jì)算程序簡介
2.11.1 Gaussian 03 程序包
2.11.2 ORCA程序
2.11.3 Multiwfn程序
3 帶電粒子對(duì)FOX-7 分解影響的研究
3.1 計(jì)算方法
3.2 帶電粒子與FOX-7 作用方式分析
3.3 分解活化能及勢能面
3.4 硝基異構(gòu)過渡態(tài)分析
3.5 小結(jié)
4 自由基對(duì)FOX-7 分解影響的研究
4.1 計(jì)算方法
4.2 構(gòu)型優(yōu)化與AIM拓?fù)浞治?br> 4.3 分解活化能
4.4 小結(jié)
5 FOX-7 團(tuán)簇中分子間相互作用對(duì)分解影響的研究
5.1 計(jì)算方法
5.2 團(tuán)簇構(gòu)型與分子間相互作用分析
5.2.1 團(tuán)簇構(gòu)型優(yōu)化
5.2.2 電子密度變化分析
5.2.3 分子指紋圖分析
5.3 分解通道活化能
5.4 小結(jié)
6 高聚物粘結(jié)劑與CL-20 分子間相互作用及對(duì)分解影響的研究
6.1 計(jì)算方法
6.2 聚合物單體與CL-20 分子相互作用本質(zhì)分析
6.2.1 PBX模型物幾何構(gòu)型與相互作用能
6.2.2 電子密度拓?fù)浞治?br> 6.2.3 約化密度梯度分析
6.2.4 電荷轉(zhuǎn)移量分析
6.3 分解通道活化能
6.4 小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含能材料物理化學(xué)性能理論預(yù)估研究進(jìn)展[J]. 嚴(yán)啟龍,宋振偉,安亭,張曉宏,趙鳳起. 火炸藥學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]含能分子合成最新進(jìn)展[J]. 田均均,張慶華,李金山. 含能材料. 2016(01)
[3]HMX/NQ共晶分子間相互作用的密度泛函理論研究[J]. 楊文升,茍瑞君,張樹海,丁雄,武學(xué),劉平,林文祿. 火炸藥學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]含能材料的從頭算分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 鄭朝陽,趙紀(jì)軍. 高壓物理學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]FOX-7研究新進(jìn)展[J]. 付小龍,樊學(xué)忠,李吉禎,劉小剛,邵重斌,李宏巖. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(14)
[6]計(jì)算機(jī)模擬混合炸藥分子間作用的研究進(jìn)展[J]. 錢文,舒遠(yuǎn)杰. 含能材料. 2013(05)
[7]含能材料感度判別理論研究——從分子、晶體到復(fù)合材料[J]. 肖鶴鳴,朱衛(wèi)華,肖繼軍,王桂香,裴曉琴. 含能材料. 2012(05)
[8]GAP型交聯(lián)改性雙基推進(jìn)劑黏合劑的力學(xué)性能[J]. 吳艷光,羅運(yùn)軍,葛震. 火炸藥學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]含能材料的量子化學(xué)計(jì)算與分子動(dòng)力學(xué)模擬綜述[J]. 居學(xué)海,葉財(cái)超,徐司雨. 火炸藥學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]FOX-7晶體的制備和熱性質(zhì)[J]. 付秋菠,舒遠(yuǎn)杰,黃奕剛,周建華,張?jiān)氏? 火炸藥學(xué)報(bào). 2009(04)
本文編號(hào):3032401
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