MeNQ/NQ低共熔物形成的微观机制

摘要：

为了探究在原子分子层次上含能低共熔物的形成机制,以甲基硝基胍(MeNQ)/硝基胍(NQ)低共熔物为模型体系,采用高精度的第一性原理计算方法结合Monte Carlo模拟技术,对其分子间相互作用和形成的分子机制进行了研究;基于氢键形成的基本原则,构建MeNQ和NQ最可几的二聚体模型,在M062X-D3/6-311+G(d,p)水平上对其进行结构优化,得到能量最低的稳定结构;采用更高精度的计算方法MP2/may-cc-pvtz和PWPB95-D3/ma-def2-QZVPP,得到二聚体的相互作用能,并在sSAPT0/jun-cc-pVDZ水平上对其进行能量分析.结果表明,二聚体分子间作用力的大小顺序为:MeNQ-MeNQ>MeNQ-NQ>NQ-NQ,主要吸引项为静电作用(氢键);采用加权的Mont e Carlo方法预测了MeNQ与NQ二元体系的混合能分布及Flory-Huggins相互作用参数χAB;形态相似的作用能分布曲线表明MeNQ和NQ可互溶;在模拟的100～800 K温度范围内,χAB均为稍大于零的正值,说明该体系中分子间的附着力弱于内聚力;MeNQ和NQ为非同晶材料,且存在分子尺寸和形貌上的失配.基于原子分子层次上的结构和作用能分析可以得出,MeNQ和NQ共结晶产物应为低共熔物,而非共晶或固溶体.

关键词：量子化学、MeNQ、NQ、熔铸炸药、含能低共熔物、分子间相互作用、微观机制

所属期刊栏目：45

分类号：TJ55;O61(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金No.22075230

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：671-678