化学与化工学科研究进展

1 核化学与核材料化学 1．1 氚化学与氚工艺 利用XRD对氚化钛和钛基合金氚化物在时效过程中的晶体结构演化进行了原位连续测量，结合衍射理论对所获得结果进行了分析。研究表明，在贮存过程中其特征峰随时效时间的变化均表现出3个效应，即峰位移动、峰展宽和峰强改变。氚化钛和钛基合金氚化物在贮存过程中衰变导致的氚量减小不会引起γ→α的相变，晶格畸变均表现出各向异性的变化。     

1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯的晶型及相变

人们一直尝试合成可以替代现今高能炸药的新型炸药，期望新型炸药在相同的感度水平有更高的性能，或者在相同的性能水平下有更低的感度。1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（简称FOX-7）就是在这种要求下研究较为活跃的一种新型低感炸药。文献报道FOX-7有3种或4种相态，在室温下存在α相，在113℃转变成β相，下一个相变开始于160℃或170℃。文中利用四圆衍射仪测定FOX-7的晶体结构，变温X射线衍射仪（XRD）研究FOX-7在加热时发生的相变。     

1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯晶体热膨胀各向异性的模拟研究

对新型钝感高能炸药组分1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),考察并选择了适用的分子力场和超晶胞初始构型,通过303K-378K温度范围在NPT系综下的分子动力学模拟(MD),得到常压下各温度的FOX-7晶体平衡构型,发现随温度升高晶体内分子的取向和堆积方式不变;通过线性拟合求算出线膨胀系数,发现αb明显较大而αc与αa接近但不相等;接着采用密度泛函理论(DFT)方法随各向棱长膨胀的能量变化进行了模拟计算,发现得到的能量变化成各向异性并与各向热膨胀系数相关,从而建立FOX-7晶体特定分子堆积模式与热膨胀各向异性的关联.     

硝基咪唑化合物结构与性质的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法在6-311G(d,p)水平上, 对10种硝基咪唑化合物进行了理论计算: 几何优化结果显示所有化合物均无虚频, 为势能面上的稳定结构. 基于自然键轨道理论和三维静电势图, 分析了稳定结构的成键情况、咪唑环上的共轭性及硝基咪唑化合物的反应性. 理论估算了10种化合物的标准气态生成热和密度, 最后采用VLW方程计算了这些化合物的爆速、爆压, 其爆速在8.7和9.5 km/s之间. 结果表明: 咪唑环上有一定的芳香性, 所设计的系列硝基咪唑化合物能量高, 其中三硝基咪唑化合物是最有潜力的含能材料候选物.     

富氮配合物[Co(DAT)6](PA)2∙4H2O的制备、晶体结构和热分析

以1,5-二氨基四唑（DAT）为配体,苦味酸根（PA）为外阴离子制备得到了一种新的配合物[Co(DAT)6](PA)2∙4H2O,并通过X射线单晶衍射分析、元素分析和FT-IR分析技术对其进行了结构表征。中心钴（II）离子与六个DAT分子的六个N原子配位,形成一个六配位、略微畸变的八面体结构。配离子位于两个苯环互相平行的PA离子之间。在[Co(DAT)6](PA)2∙4H2O的分子单元中,配离子和PA离子通过静电引力连接;分子单元间通过分子间氢键连接形成配合物的晶体结构,DAT配体分子对于晶体结构的形成起到了重要作用。采用TG-DTG、DSC和FT-IR分析技术对目标化合物的热分解过程进行了研究,并采用Kissinger法和Ozawa-Doyle法对目标配合物第一放热分解过程的非等温反应动力学进行了计算。