美國密西根大學(xué)發(fā)現(xiàn)一種配位聚合物可以提高致密化炸藥的熱穩(wěn)定性

基于富氮配體的高能配位聚合物(CPs)是一類新興的炸藥，然而高能CPs的能量屬性調(diào)節(jié)和它們的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的建立仍在起步階段。近來，密西根大學(xué)利用配位聚合技術(shù)來調(diào)節(jié)猛炸藥5,5′-二硝基-2H,2H′-3,3′-連-1,2,4-三唑(DNBT)的密度和熱穩(wěn)定性。Ni-DNBT是一種密度比DNBT更低的離散的八面體復(fù)合物。Cu-DNBT與Ni-DNBT配位體相似，也是由八配位的金屬作為其基本的構(gòu)筑單元，然而反應(yīng)過程中部分Cu2+會(huì)被還原為Cu+，各自不同的幾何結(jié)構(gòu)使得八面體的Cu2+配合物被四面體的Cu+配合物連接起來最終形成一個(gè)高密度的一維配位聚合物。事實(shí)上，Cu-DNBT 是所有DNBT基含能材料中密度最高的。Cu-DNBT的熱穩(wěn)定性比Ni-DNBT和DNBT更好。Cu-DNBT是極少數(shù)能夠在300 ℃以上穩(wěn)定存在的含能材料之一。

源自：SaonaSeth,AdamJ.Matzger.CoordinationPolymerizationof5,5′-Dinitro-2H,2H′-3,3′-bi-1,2,4-triazoleLeadstoaDenseExplosivewithHighThermalStability.InorganicChemistry, 2017, 56 (1): 561-565.

俄羅斯化學(xué)物理所發(fā)現(xiàn)更可靠的含能材料熱分析方法

TKX-50熱分解機(jī)理中連四唑二醇(BTO)的重要作用也適用于TKX-50和BTO混合物的熱解實(shí)驗(yàn)。許多廣泛使用的熱分析數(shù)據(jù)處理技術(shù)(Kissinger法、等轉(zhuǎn)化率法、正式的動(dòng)力學(xué)方法等)都是獨(dú)立以ARC數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，這些數(shù)據(jù)與含能材料的實(shí)際貯存和使用條件更貼切。近來，俄羅斯化學(xué)物理所發(fā)現(xiàn)之前報(bào)道的阿倫尼烏斯參數(shù)都不能正確描述TKX-50復(fù)雜的兩級(jí)分解過程，并且研究中發(fā)現(xiàn)比等轉(zhuǎn)化率法與等溫測(cè)量相結(jié)合的方法能對(duì)TKX-50熱分解給出更為可靠的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。與現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道相比，ARC實(shí)驗(yàn)中確定的TKX-50熱穩(wěn)定性比黑索今更低，接近于六硝基六氮雜異戊茲烷(CL-20)。

源自：Muravyev,NikitaV. ,Monogarov,KonstantinA.,Asachenko,AndreyF.Pursuingreliablethermalanalysistechniquesforenergeticmaterials:decompositionkineticsandthermalstabilityofdihydroxylammonium5,5[primeorminute]-bistetrazole-1,1[primeorminute]-diolate(TKX-50).PhysicalChemistryChemicalPhysics, 2017, 19(1): 436-449.

西安近代化學(xué)研究所發(fā)現(xiàn)了炸藥晶體表面溶劑效應(yīng)對(duì)溶液中晶體形貌的影響

炸藥晶體形貌對(duì)炸藥的許多性能有重要影響，了解炸藥晶體的生長機(jī)制并對(duì)不同條件下炸藥晶形作出預(yù)測(cè)對(duì)炸藥晶體堆積密度的提升和安全性能的改善具有重要意義。近來，西安近代化學(xué)研究所理論模擬了RDX在丙酮中結(jié)晶時(shí)五個(gè)主要晶面的結(jié)構(gòu)、能量和動(dòng)力學(xué)特征，從分子層次了解RDX在丙酮中結(jié)晶時(shí)的晶體形貌。模擬結(jié)果表明,溶劑的行為,如質(zhì)量密度分布,偶極子取向,互動(dòng),和擴(kuò)散,依賴于每個(gè)晶體表面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?；谡嘉环治?，炸藥晶體與溶劑的結(jié)合位點(diǎn)被清晰的顯現(xiàn)。從模擬過程中提取了典型的結(jié)合圖案，基于M06-2X/6-31++G**理論水平計(jì)算的各晶面的結(jié)合力順序依次為 (002)≈(210)>(200)>(020)>(111)。每個(gè)生長晶面的形貌重要性預(yù)測(cè)理論是合理的。

源自：LiuYingzhe,LaiWeipeng,YuTao,etal.Understandingthegrowthmorphologyofexplosivecrystalsinsolution:insightsfromsolventbehavioratthecrystalsurface.RSCAdvances, 2017, 7(3)： 1305-1312.

俄羅斯科學(xué)院發(fā)現(xiàn)了FOX-7的高溫結(jié)構(gòu)變化

固態(tài)的1,2-二氨基-1,2-二硝基乙烯(FOX-7)是一種多晶型炸藥，其高溫下的晶型轉(zhuǎn)變往往伴隨著熱分解過程，對(duì)其爆轟性能產(chǎn)生重要影響。近來，俄羅斯科學(xué)院利用DSC、TG、等溫量熱法,PXRD、紅外光譜和電子顯微鏡研究了其在298～513 K的結(jié)構(gòu)變化。獲得的數(shù)據(jù)證實(shí)高溫相δ-FOX-7在480 K以上穩(wěn)定存在，γ→δ相轉(zhuǎn)變的能量變化為-4.6 J·g-1(-680 J·mol-1)，而由相反過程δ→γ相轉(zhuǎn)變形成的亞穩(wěn)晶型γ-擁有完美的晶體結(jié)構(gòu)，并可以穩(wěn)定存在直到熱分解。并討論了FOX-7熱分解進(jìn)度為40%時(shí)分解速度大幅下降的可能機(jī)理。

源自：ViktorV.Zakharov,NikitaV.Chukanov,NadezdhaN.Dremova,etal.High-TemperatureStructuralTransformationsof1,1-Diamino-2,2-dinitroethene(FOX-7),Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2016, 41(6):1006-1012.

印度國防部高能材料研究實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了一種環(huán)保的TKX-50廢水處理方法

許多含能材料的使用和生產(chǎn)產(chǎn)生了一些危險(xiǎn)和有毒物質(zhì),嚴(yán)重危害自然環(huán)境和人類健康。印度環(huán)境保護(hù)法案(EPA)于1986年波帕爾毒氣慘案之后生效，它規(guī)定,任何人或行業(yè)機(jī)構(gòu)不得排放超過規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境污染物。1,1′-二氧-5,5′-聯(lián)四唑二羥基銨(TKX-50)由印度國防部高能材料研究實(shí)驗(yàn)室合成。TKX-50合成中產(chǎn)生大量的廢水呈酸性,如果不經(jīng)處理直接排放會(huì)破壞環(huán)境。文獻(xiàn)調(diào)研顯示,TKX-50廢水分析及其處理到目前為止還沒有被報(bào)道。為了滿足EPA規(guī)范和保護(hù)環(huán)境，收集了TKX-50合成過程中不同階段的廢水樣品，并分析了環(huán)境相關(guān)的參數(shù)：pH值、化學(xué)需氧量(COD),生化需氧量(BOD)、總?cè)芙夤腆w(TDS)，并驗(yàn)證了其生物毒性(毒性斑馬魚生存)，最后對(duì)廢水進(jìn)行了綜合處理。本文展示了TKX-50廢水樣品處理前后的分析結(jié)果。最終處理的TKX-50廢水可以安全地排放灌溉，并對(duì)環(huán)境沒有不利影響。這項(xiàng)研究可能適合高能材料的環(huán)保人士和社區(qū)。

源自：DilipBadgujar,KiranKulkarni,DesaiSarwade,etal.EnvironmentallyFriendlyEffluentTreatmentApproachesofDihydroxylAmmonium5,5′-Bistetrazole-1,1′-Diolate(TKX-50),Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2017, 42(1):106-110.