AlxGa1-xAs选择性湿法氧化技术的研究

详细研究了温度和Al组分与AlxGa1-xAs横向氧化速率的关系,通过分析氧化机制和实验得到的氧化宽度与时间的线性关系,指出在较短时间内的氧化为受AlxGa1-xAs材料与水汽反应速率限制的过程。运用优化的氧化条件,成功制备了氧化孔径为8μm的垂直腔面发射激光器,最大直流光输出功率为3.2mW,激射波长为978nm,工作电流为15mA。     

带间耦合多有源区大功率980nm半导体激光器

提出利用隧道结实现带间耦合再生多有源区大光腔大功率的半导体激光器。该激光器能够在小的电流下输出大的光功率；同时可以使出光端面成倍增加，减少了端面光密度，克服端面灾变性毁坏（COD）。由于耦合形成大光腔，提高了光输出的质量。制备4个有源区带间耦合大功率980nm半导体激光器。在2A注入电流下输出功率5W，阈值电流172mA，斜率效率3.24w/a，阈值电流密度273A/cm^2。     

粒度对硝胺类含能化合物撞击感度影响的理论研究

为了研究粒度对硝胺类含能化合物撞击感度的影响规律,选取了HMX、RDX、CL-20三种典型硝胺类含能化合物作为研究对象,建立了不同纳米颗粒大小的化合物模型,采用B3LYP/6-31G方法对各个模型的性能进行了计算与分析。结果表明,单位分子的能量E及最高占据轨道与最低空轨道能量差△ε总体上随RDX、HMX、CL-20颗粒大小的增大而减小,即硝胺类含能化合物的撞击感度随化合物颗粒大小的增大而增大。可见,将硝胺类炸药纳米化可有效降低其撞击感度。     

富氮化合物3,3''''-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)合成研究

以三氨基胍硝酸盐、戊二酮为起始原料，经缩合、氧化、肼解、氧化溴代、氨解、水解等反应合成3，3＇-偶氮双（6-氨基-1，2，4，5-四嗪）（DAAT）。详细介绍了各反应过程的具体步骤及收率，6步总收率为19％。采用红外光谱、核磁、DSC等分析手段确定DAAT结构，结果表明与文献基本相符。提出了缩合、氧化溴代反应的机理，指出了两步反应的详细历程。     

FOF-18结构与性能的量子化学研究

用B3LYP法,在6-31G基组水平上优化了FOF-18的几何构型,得其稳定的几何构型;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱;采用Monte-Carlo方法预估了密度;设计等键等电子反应计算了生成焓;运用Kamlet公式预测爆速、爆压和爆热;将计算性能与CL-20的性能作比较。结果表明,FOF-18整个分子呈N字形,且存在7个强吸收峰,密度2.06g/cm3、生成焓501.03kJ/mol、爆速9411.82m/s、爆压42440.76MPa、爆热6637.46kJ/kg,该化合物的性能与CL-20接近。     

FOF-18结构与性能的量子化学研究

用B3LYP法,在6-31G基组水平上优化了FOF-18的几何构型,得其稳定的几何构型;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱;采用Monte-Carlo方法预估了密度;设计等键等电子反应计算了生成焓;运用Kamlet公式预测爆速、爆压和爆热;将计算性能与CL-20的性能作比较.结果表明,FOF-18整个分子呈N字形,且存在7个强吸收峰,密度2.06 g/cm3、生成焓501.03 kJ/mol、爆速9411.82 m/s、爆压42440.76 MPa、爆热6637.46 kJ/kg,该化合物的性能与CL-20接近.     

三氨基胍与乙二醛反应相互作用能的理论研究

采用量子化学方法详细计算了三氨基胍与乙二醛反应中各分子的结构,反应相互作用能。计算结果表明,反应过程中A分子中2个亚氨基上的氮原子分别与B分子中的2个碳原子结合形成一个咪唑烷五员环,同时,原来B分子中的碳原子由sp~2杂化转变为sp~3杂化。反应过程中A和B分子由于结构变化造成的分子能量增量之和小于A和B分子相互作用(吸引)能的绝对值,因此,A和B分子可以结合生成C分子。     

六烯丙基六氮杂异伍兹烷的核磁表征

为精确表征六烯丙基六氮杂异伍兹烷(HAIW)的化学结构,在氘代氯仿(CDCl3)及氘代丙酮(acetone-d6)中研究了HAIW的核磁谱图特征。采用一维及二维1 H、13 C、15 N NMR技术对HAIW的NMR信号进行了全归属,利用核磁模拟软件NMR-SIM对氢谱图进行计算机拟合。结果表明,HAIW在丙酮溶液中的1 H NMR的分辨率较好,谱图中存在两类异伍兹烷信号(环内与桥头)及两类烯丙基碳氢信号,其中五元环所连4个烯丙基不能自由旋转导致亚甲基氢不对称出现2组峰,而六元环所连2个烯丙基则能自由旋转使得该亚甲基氢对称重合;两类烯丙基存在的多种偶合使得氢谱谱线较为复杂;由拟合氢谱化学位移及偶合常数获得的1 H NMR谱图与实际图谱完全一致。表明二维核磁共振技术与核磁模拟技术相结合,可用于对复杂谱的精确分析。     

用定量结构性质关系(QSPR)预测芳香系炸药的密度

以物质的电子、空间等结构性质为基础,运用Gaussian98和Cerius2程序包对偶极距(Dipole)、最高占据轨道能量(EHOMO)、最低空轨道能量(ELUMO)、分子总能量(E)、旋转键(Rotlbonds)、最弱的R-NO2键长(R-NO2 bond length,R为C或N)、氢键供体(Hbond donor)和中点势(Vmid)8种描述符进行了计算,采用Cerius2程序包中的QSPR方法建立了芳香系炸药密度与8种描述符之间的构效关系式,相关系数R为0.909,30个化合物所构成的训练集和15个化合物所构成的预测集预测密度与实测密度之间的平均误差分别为3.33%和2.94%。     

新型高能量密度化合物NAPTDO性能的理论研究

新设计一种高能量密度化合物3-硝基氧化偶氮基-4-硝氨基吡嗪并-4’,6’-二氧化-1’,2’,3’,4’-四嗪（简称NAPTDO）。采用B3LYP法,在6-31G**基组水平上对其结构进行了优化,计算了其性能,得其稳定的几何构型;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱,采用Monte-Carlo法计算了密度,利用Polizer等推导的固相生成焓预估公式估算了生成焓,使用Kamlet-Jacobs公式和VLW方程预估了爆轰性能。结果表明:NAPTDO由四嗪环并吡嗪环构成,2个环几乎在同一个平面内,形成离域大π键,硝基氧化偶氮基与吡嗪环呈一定夹角,且硝基不稳定,易脱落;NAPTDO预估性能与HMX和CL-20相比较,其密度(2.002g·cm^-3)、爆速(9569 m·s^-1)和爆压（50.18 GPa）均高于HMX,略高（或基本相当）于CL-20。