1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺分子结构与性能的量子化学研究

设计了一种新型高能量密度化合物1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺(ONIP).运用密度泛函理论(DFT),在B3PW91/6-31G++(d,p)水平下进行优化并计算出了ONIP的一些重要性质.通过键级的分析,母环的五元环侧链处N—NO2键为分解引发键,其解离能为107.8 kJ/mol;该化合物理论密度为2.00 g/cm3,生成热为1693.71 kJ/mol,爆速为10.21 km/s,爆压为49.17 GPa,表明爆轰性能优异;其撞击感度为33 cm,优于黑索金(RDX)、奥克托金(HMX)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20);能级差为3.67 eV,表明分子稳定性较高.给出了2条合成路线,均具有步骤少且原料易得的优点.     

有机化学教学中的“三融合、二反思、四进阶”创新教学模式*

为培养出新时代创新人才,构建的“三融合、二反思、四进阶”教学模式有效提升了学生们科技创新能力。依据有机化学特点,创设科学发现情境,通过核心知识点网融合(挑战度)、理论实践交叉融合(高阶性)和化学思政融合(课程思政)“三融合”策略,不断激发学生们学习兴趣;通过教师反思、学生反思的“二反思”过程不断优化教学过程,改善教学效果;最终使具有不同知识层次的学生通过“四进阶”教学策略逐步提升科创能力(创新性)。     

丙烯酸水溶液聚合法制备PTFE/PAA/Nafion膜及其性能

采用廉价的多孔聚四氟乙烯(PTFE)膜作为基底, 用少量的Nafion与PTFE膜复合可制备低成本的质子膜. 但疏水性的PTFE膜与亲水性的Nafion膜结合性不佳. 基于此, 本文对疏水性的PTFE膜材料表面进行设计, 先采用丙烯酸对疏水性的PTFE膜表面进行亲水性改性, 再喷涂亲水性Nafion膜, 完成低成本PTFE/PAA/Nafion膜的制备. 实验结果表明, 改性前的PTFE膜材料水接触角为150°, 改性后的膜接触角变为55.6°, 亲水性大幅上升, 膜的机械强度和尺寸稳定性(断裂强度为25.2 MPa, 80 ℃下的溶胀率为11.9%)均优于Nafion117膜, 而 Nafion用量则节省了60%. PTFE/PAA/Nafion膜具有高质子导通率(80 ℃下达到131.9 mS/cm), 接近于Nafion117膜, 最大功率密度可以达到404.2 mW/cm².     

微型平面复合薄膜电爆炸开关的设计和研究（英文）

开关技术是影响爆炸箔起爆系统可靠作用、微型化、低能化、集成化的关键技术。电爆炸平面开关是利用强脉冲电流使触发极金属桥箔发生电爆炸,产生高温高压等离子体,使爆炸桥区两侧的电极导通。基于微加工技术,采用Al/CuO复合薄膜材料作为触发电极,设计制造了微型平面复合薄膜电爆炸开关。采用扫描电子显微镜、差示扫描量热法和光谱谱线测温研究了触发极Al/CuO复合薄膜的形貌、反应性和电爆炸等离子体温度,通过放电电流测试研究了开关性能。结果表明,在主回路电压2000V时,开关输出电流峰值约为1938A,上升时间390ns,性能优于仅以铜薄膜为触发电极的电爆炸平面开关。     

乙酰丙酮氧钼催化的苯乙烯双羟化反应

以钼酸铵与乙酰丙酮反应生成催化剂乙酰丙酮氧钼MoO2(acac)2,考察了反应溶剂、氧化剂存在形式、不同助催化剂、反应温度、底物配比和催化剂量对苯乙烯双羟化反应的影响。在优化的反应条件下,以过氧叔丁醇为氧化剂得到苯乙烯双羟化反应的转化率、化学选择性和分离产率分别为85.2%、70.7%和53.3%。并探讨了可能的催化机理以及改进方向。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪合成中的氧化方法改进

以磁性Fe3O4负载质子化过氧钨酸盐为催化剂,在不用三氟乙酸的情况下,以双氧水为氧化剂,将2,6-二甲氧基吡嗪、2,6-二氯吡嗪和2-氯-6-甲氧基吡嗪高效地氧化为其相应的氮氧化物2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪(LLM-105)。典型条件为:底物10 mmol,CH3CN 30 mL,催化剂Fe3O4/CS/HWO 0.1 g(约0.1 mmol),60℃分5次逐滴加入30%双氧水5 mL。反应混合物溶液经萃取和柱色谱法提纯,得产物,收率一般为60%~73%。使用高斯03量化计算程序对氧化过程进行了理论计算,结果与实验数据相符。     

惰性盐辅助合成介孔石墨化碳片及其电容性能

以惰性盐KCl为模板、硝酸镍为金属催化剂镍源、葡萄糖为碳源,通过碳化处理制备了介孔石墨化碳片。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪和比表面测试仪对介孔石墨化碳片进行了表征。探讨了碳片形成的机理,采用三电极测试体系研究了介孔石墨化碳片电极材料的电化学性能。结果表明,10 g KCl制备的碳片比表面积最大(989 m2·g-1),在6 mol·L-1KOH电解液中,当电流密度为0.5 A·g-1时,比电容达到180 F·g-1;当电流密度达到10 A·g-1时,比电容维持在148 F·g-1,显示了电极具有较好的倍率性能;在10 A·g-1条件下,2 000次循环充放电测试后电容没有发生衰减,展示了在超级电容器方面的应用潜力。     

直接二氟甲硫基化与一氟甲硫基化反应研究进展

含有二氟甲硫基基团(SCF2H)与含有一氟甲硫基基团(SCFH2)的有机化合物具有独特的物理和化学性质,在医药及农药等领域具有潜在的应用价值.这两类化合物的传统制备方法是巯基底物的二氟甲基化与一氟甲基化,但含巯基底物本身种类有限,极大地限制了该类化合物的应用与开发,因此开发新的直接二氟/一氟甲硫基化方法和开拓新型直接二氟/一氟甲硫基化试剂具有重要的意义.综述了直接二氟甲硫基化反应和一氟甲硫基化反应的最新研究进展,并对反应的相关机理进行了论述.     

“最小键级原理”的从头算证实———苯和苯胺类硝基衍生物

感度是爆炸物对外界刺激的敏感程度 ,是火药、炸药和起爆药的基本属性 .在外界撞击作用下炸药发生爆炸的难易程度即该炸药的撞击感度 .感度通常依靠实测 ,从理论上加以判别是人们追求的目标 ,故研究炸药感度与结构的关系一直是该领域的热点 .根据撞击引起热解、热解引起爆炸、撞击感度主要与热解引发步骤相关联等思想 ,我们建议了“最小键级原理 (PSBO)”[1- 4] :对系列结构相似爆炸物 ,其热解引发键键级 (或重叠布居 )越小 ,则撞击感度越大 ;热解引发键键级越大 ,则撞击感度越小 .该判据已在多系列炸药中获得证实和应用[1- 4] .“热解引…     

膨胀石墨 3 mm波消光数值计算

为探讨膨胀石墨作为3 mm波干扰材料的消光、散射特性及其影响因素, 基于有限长度、有限电导率圆柱状导体的电磁散射, 利用矩量法建立了膨胀石墨的消光、散射、吸收及后向散射截面(雷达散射截面RCS)的计算式. 运用Mathematica编程计算并分析了膨胀石墨长度、半径、电导率、磁导率等因素与膨胀石墨消光、散射、吸收截面及RCS的关系. 结果表明: 当膨胀石墨的长度为1.5 mm、半径为0.05 mm时, 具有较好的消光、散射效果; 适当增大膨胀石墨的电导率、磁导率, 有利于提高其消光、散射能力. 本研究为探索增强膨胀石墨干扰3 mm波效果的技术途径提供了有价值的参考. 关键词： 膨胀石墨 石墨层间化合物 消光截面 矩量法