澤林斯基有機化學研究所在液體和超臨界CO2及TFE 介質(zhì)中進行CL-20 重結(jié)晶,選擇性制備出了CL-20 超細顆粒,這種新的制備方法可以有效地抑制多晶形微晶體的生成。將CO2作為反溶劑應用于SAS 和氣體(GAS)制備方法,無論在何種工藝條件下都可以生成α-CL-20-CO2溶劑化物。在溫和的工藝條件下,將TFE 作為活性介質(zhì)應用于氣體(GAS)和RESS 制備工藝中,可以高選擇性地制備出均勻的超細β-或ε-CL-20 顆粒。采用新方法合成的ε-CL-20 具有比初始產(chǎn)品(沒有經(jīng)過重結(jié)晶處理過的粗CL-20)更高的穩(wěn)定性,環(huán)境和工業(yè)安全性顯著提高,顯示了該合成工藝在制備單一產(chǎn)物、控制產(chǎn)物顆粒形態(tài)和晶相方面的獨特優(yōu)勢。
源自:Mikhail N.Zharkov,Ilya V.Kuchurov,Sergei G.Zlotin.Micronization of CL-20 using supercritical and liquefied gases[J].CrystEng-Comm,2020,DOI:10.1039/D0CE01167C.
中北大學以三乙二胺、高氯酸(PCA、HClO4)和AP 為原料,通過分子組裝反應合成了鈣鈦礦型DAP 樣品,并制備了高氯酸銨(AP,NH4(ClO4)3)基分子鈣鈦礦型含能材料(H2dabco)[NH4(ClO4)3]/碳納米管(DAP/CNT)復合材料。分析測試發(fā)現(xiàn),由于CNTs 的混合脫敏機理,DAP/CNTs 含能復合材料(10wt.% CNTs)的機械感度(沖擊感度>120cm,摩擦感度>20%)和靜電火花感度(8.90 J)低于DAP(沖擊、摩擦和靜電火花感度分別為112.3 cm、45%和5.39 J)。與純DAP 相比,DAP/CNTs 含能復合材料具有更好的熱穩(wěn)定性、放熱性能、良好的連續(xù)燃燒性能和更高的安全性能,具有在武器系統(tǒng)中潛在應用前景。
源自:Li-shuang Hu,Yang Liu,Dan He,et al.Study of Molecular Perovskite(H2 dabco)[NH4(ClO4)3]/CarbonNanotubes Energetic Composite[J].Cent.Eur.J.Energ.Mater,2022,19(1):91-105;DOI:10.22211/cejem/147766.
海德拉巴大學合成了一系列甲氧基取代的聚硝基芳基吡唑/咪唑,這些吡唑/咪唑具有易氧化的—NH/NO/NHNO/重氮官能團。單晶X 射線衍射(XRD)分析證實了這些化合物的分子結(jié)構(gòu)。通過理論和實驗研究確定了合成化合物的能量性質(zhì)。合成的這些物質(zhì)大多具有較高的熱穩(wěn)定性,對沖擊和摩擦反應不敏感,一些分子的爆速和爆壓超過了TNT 炸藥。
源 自:Srinivas Vangara,Nagarjuna Kommu,Vikranth Thaltiri,et al.Polynitro-N-aryl-C-nitro-pyrazole/imidazole Derivatives:Thermally Stable-Insensitive Energetic Materials[J].Journal of organic chemistry,2022,87(11):7202-7212.
塞門諾夫聯(lián)邦化學物理研究中心編制了260 種CHNOFCl 含能化合物的幾個爆轟參數(shù)的數(shù)據(jù)集,包括實驗密度、最大密度、固態(tài)生成焓、爆速、Chapman-Jouguet 壓力、爆轟量熱和金屬加速能力。首先對該數(shù)據(jù)集進行分析,以捕捉含能材料發(fā)展的趨勢,例如向高氮和高焓化合物的轉(zhuǎn)變。然后,以現(xiàn)有的經(jīng)驗和熱力學方法作為預測爆轟特性的基準。對于爆速,具體比較了15 種文獻方法,并提出了一個新的公式,該公式比其他經(jīng)驗方法具有更好的精度,比基準熱力學程序EXPLO5 更好。此外,還提出了一個新的金屬加速能力方程式,提供了一些推薦的經(jīng)驗方法,借助推薦的方法,分析了化學組成變化較大的普通和新型含能材料的爆轟參數(shù),將為新型含能材料的設計提供了一些啟示。
源自:Nikita V.Muravyev,Dominique R.Wozniak,Davin G.Piercey.Progress and performance of energetic materials:open dataset,tool,and implications for synthesis[J].Journal of Materials Chemistry A,2022,10(20):11054-11073.
聚合物氮化合物中的高能量密度材料(HEDM)的研究受到了廣泛的關(guān)注。先前的理論預測和實驗表明,金屬離子可用于穩(wěn)定五氮唑()陰離子。本文利用機器學習加速的晶體結(jié)構(gòu)搜索方法和第一原理計算,發(fā)現(xiàn)新的五氮唑鹽CaN10和BaN10在高壓下具有能量上的優(yōu)勢。聲子色散計算表明,它們在環(huán)境壓力下是可猝滅的。從頭算分子動力學模擬證實了它們在有限溫度下的動態(tài)穩(wěn)定性。Bader 電荷和電子局域化函數(shù)說明堿土金屬原子作為電子給體,有助于N5環(huán)的穩(wěn)定性。成鍵計算揭示了氮原子之間的共價鍵和N5環(huán)之間的弱相互作用。與其它五氮唑鹽相似,這些聚合物氮化物的高能量密度約為2.35 kJ·g-1(CaN10)和1.32 kJ·g-1(BaN10)。對CaN10和BaN10結(jié)構(gòu)的預測表明,這些鹽是綠色富氮HEDM 的潛在候選物。
源自:JiaNan Yuan,Kang Xia,Jue-fei Wu,et al.High-energy-density pentazolate salts:CaN10 and BaN10[J].Sci.China-Phys.Mech.Astron.,2021,64(1).