笼状化合物五环[5.3.0.0~(2,5).0~(3,9).0~(4,8)]十烷及其衍生物结构与性能的理论研究

在DFT-B3LYP/6-31G**水平上,研究了笼状化合物五环[5.3.0.0~(2,5).0~(3,9).0~(4,8)]十烷(PCD)及其部分衍生物共25个化合物的结构和性能,计算拟合了部分化合物的热力学函数,利用Kamlet-Jacobs方程计算了其爆轰性能,并考察了不同取代基和相同二取代基在特定取代位次对PCD性能的影响。研究表明,取代基明显改善了PCD的能量性质,但仍未达到高能量密度化合物(HEDC)的要求,不能作为潜在的HEDC,其他研究结果能为PCD及其衍生物的进一步研究提供基础数据和规律性指导。     

季戊四醇四硝酸酯及其五氟硫基衍生物性能的理论研究

运用密度泛函B3LYP方法,以6-31G*为基组,对季戊四醇四硝酸酯(PETN)和它的4个五氟硫基(—SF_5)取代物五氟硫基季戊三醇三硝酸酯(PPTN)、二-五氟硫基季戊二醇二硝酸酯(PDPDN)、三-五氟硫基季戊醇硝酸酯(PTPN)和四-五氟硫基季戊烷(TPNT)进行了研究,优化了它们的分子几何构型,进行了振动频率分析,计算预测了它们的密度、热力学函数、爆轰性能和可能的热分解引发键的解离能。结果表明,5种化合物中,PPTN的密度和爆轰性能更好,且PPTN的稳定性优于PETN;随着—SF_5数目的增多,化合物的密度增大;但—SF_5数目过多时,化合物的爆速和爆压反而降低。PPTN的能量和稳定性满足高能量密度化合物(HEDC)的指标要求。     

一种基于Virial理论的爆轰产物状态方程

爆轰参数理论计算热化学代码的核心在于选择合适的状态方程用于描述物质的热力学状态。为扩大状态方程适用范围、减少状态方程的经验参数,基于维里(Virial)理论建立了能够准确计算到第i个Virial系数的VLI状态方程。采用VLI状态方程研究了第2～9维里系数随温度的变化规律,对比了不同阶数维里系数的相对大小及其对氮气热力学状态曲线的影响程度;计算了氮气的高压Hugoniot曲线和低压等温线,并与VLW和JCZ两种状态方程的计算值以及相应的试验数据进行对比,进一步计算了典型炸药的爆轰性能,验证了VLI状态方程的可行性和适用性。     

具有聚集诱导发光效应的噁二唑类荧光化合物的合成与表征

1,3,4-噁二唑类衍生物具有较好的电子传输性能、高的光致发光效率、缺电子的性质和良好的电子接受能力,同时他们具有较高的化学和热稳定性,这些优点使其被广泛的研究并应用到有机发光二极管中。合成了1种基于噁二唑环的具有聚集诱导效应的化合物:对,对′-二[5-(4-丁氧基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]二苯砜。研究了由丁氧基(供体)和砜基(受体)构成的1,3,4-噁二唑化合物在不同极性溶剂中的发光行为,通过TG分析研究了其热力学性能,结果表明目标化合物具有较好的发光性能和热稳定性,有望发展成为优良的电致发光材料。     

新型Schiff碱及金属配合物的合成、表征及性能研究

合成了未见报道的草酸双缩邻苯二胺双缩水杨醛Schiff碱(L1和L2)和金属离子[Co(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Ni(Ⅱ)]与L1配合生成的三种Schiff碱金属配合物。并对合成的配体及配合物进行了元素分析、IR、UV和1 HNMR的表征,以及Schiff碱及其配合物热致变色性能和荧光性能的性质研究。结果表明化合物均不具有热致变色的性能,化合物均具有较强的荧光发射光谱,发射峰值波长λem在470~524nm。     

大碳笼内嵌钆氧化物团簇金属富勒烯Gd_2O@C_(88):实验和理论研究

利用改进的电弧放电技术合成及多步高效液相色谱(HPLC)分离方法,得到了大碳笼含钆氧化物团簇的金属富勒烯Gd_2O@C_(88).激光解吸电离碰撞诱导解离质谱/质谱的研究结果表明,氧化钆团簇位于碳笼内部.密度泛函理论计算结果表明,金属富勒烯结构为Gd_2O@D_2(35)-C_(88).内嵌团簇向碳笼转移4个电子,价态+4,碳笼-4价,金属富勒烯的电子结构表示为[Gd_2O]~(4+)@[D_2(35)-C_(88)]~(4-).     

CL-20二氟氨基衍生物结构与性能的DFT研究

设计了CL-20的—NF_2衍生物,应用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G**方法进行了理论研究。设计等键反应,计算了气态生成焓,进而预测了固态生成焓;应用Politzer校正方法计算了晶体密度(ρ);由K-J方程估算爆热(Q)、爆速(D)和爆压(p),讨论了取代基对生成焓(HOF)、ρ、Q、D和p的影响;由键解离能(BDE)和落锤高度(h50)评价感度,并探讨了可能的热解引发机理。综合考虑爆轰性能与稳定性两方面因素,大多数CL-20的—NF_2衍生物为潜在的高能量密度材料,值得进一步研究。     

基于热力学理论的Fe-Mn-Al-C系低密度钢层错能计算模型

本研究详细分析了基于热力学相关理论建立的层错能(SFE)计算模型和测定层错能的实验方法,将基于Olson-Cohen热力学理论模型计算的Fe-Mn-Al-C低密度高强钢的层错能结果与若干文献中的实测值进行了比较,验证了Olson-Cohen热力学理论模型的可靠性,并回溯和修正了模型中各主要参数。使用层错能模型对Fe-(10~30)Mn-(0~12)Al-(0~1.2)C(质量分数/%)系低密度钢进行计算,结果表明,Mn、Al、C含量的增加均会使低密度钢的层错能增加,但层错能对Al元素最敏感,各元素对层错能的影响能力为γSFE,AlγSFE,MnγSFE,C。此外,温度升高会使层错能增加,且高温区间(300~1 000K)相比低温区间(0~300K)层错能增加更快。     

添加AP的乳化炸药爆轰参数的理论研究

利用零氧平衡理论,分别设计出不含高氯酸铵(AP)的典型乳化炸药,以及分别含3%、5%、10%AP的乳化炸药配方。采用B-W法则分别预测其爆炸产物,并运用盖斯定律、热力学定律及C-J爆轰理论对这些炸药配方的爆轰参数进行理论计算,并进行比较。结果表明:在一定范围内AP可以提高乳化炸药的爆炸性能。     

含能增塑剂BDNPF/A与几种高能炸药相容性研究

采用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD),研究了含能增塑剂双(2,2-二硝基丙基)缩甲(乙)醛(BDNPF/A)与6种高能炸药[1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)、三氨基三硝基苯(TATB)、2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPy O)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)和3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)]的相容性。DSC结果表明:BDNPF/A与TATB混合体系相容,与LLM-105混合体系轻微敏感,与ANPy O和HMX混合体系敏感,与CL-20和NTO混合体系危险。XRD结果表明:BDNPF/A与HMX、CL-20和NTO之间存在相互作用。上述试验研究表明,BDNPF/A与CL-20和NTO相容性差,不推荐一起使用。     

液相色谱-原子荧光光谱法测定大米中的无机砷

建立了液相色谱-原子荧光光谱(LC-AFS)法测定大米中无机砷的方法。将样品中的无机砷经稀硝酸提取后,以液相色谱进行分离。分离后的目标物在酸性环境下与KBH4反应,生成气态砷化合物,以原子荧光光谱仪进行测定。实验结果表明,在0~100.0 ng/m L的浓度范围内,大米中无机砷含量与响应值呈现良好的线性关系(R≥0.999),无机砷的回收率分别为97.9%~101.0%[As(III)]和99.2%~102.1%[As(V)],重复性测定结果为0.81%~2.23%[As(III)]和1.34%~2.15%[As(V)],无机砷的方法检出限为0.007 2 mg/kg[As(III)]和0.022 9 mg/kg[As(V)],定量限为0.017 9 mg/kg[As(III)]和0.057 2 mg/kg[As(V)]。该方法检测准确度高,具有良好的精密度,适用于大米中无机砷的检测。     

双偶极半菁衍生物/普鲁士蓝自组装多层膜的制备及紫外光谱性质

合成了双偶极半菁类染料[溴化(E)-1,1'-(3烷-1,3-二基)双(4-甲基吡啶)],通过交替吸附KFeⅢ[FeⅡ(CN)6]和半菁衍生物制备了一种有机自组装多层膜,紫外可见光谱研究证实普鲁士蓝/半菁衍生物多层膜可被均匀沉积至少7层的二维有序结构。     

含穴醚N_8O_3配体的金属大环化合物的NMR研究(Ⅱ)

含有穴醚N_8O_3配体(H_3L)的金属大环化合物[M(H_3L)(CIO_4)]在溶液中,室温下,作了~1H NMR谱的测定.在化合物(6)—DMSO—d6溶液中还作~1H—~1H COSY(氢—氢相关二维谱)NMR谱的测定,归属了所有的~1H谱线,对其配位行为通过~1HNMR试验作了简单的讨论。     

2,6-双(二硝基亚甲基)-1,3,4,5,7,8-六硝基十二氢二咪唑4,5-b:4',5'-e]吡嗪分子结构及性能的理论计算

设计了一种新型高能量密度化合物2,6-双(二硝基亚甲基)-1,3,4,5,7,8-六硝基十二氢二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪(DNNIP)。首先在B3PW91/6-31G++(d,p)水平下对目标分子进行优化,通过键长和键级的比较分析,判断母环的五元环侧链处N—NO2键为分解引发键,其键解离能是96.40 k J/mol;然后,基于静电势改进的蒙特卡洛法推测出该化合物的理论密度为2.07 g/cm3,采用等键反应计算出生成热为1 907.33 k J/mol,并进一步计算出DNNIP的爆速为10.35 km/s,爆压为51.47 GPa,爆轰性能明显优于现有常见含能材料。DNNIP的撞击感度为12 cm,与CL-20接近;能级差为0.158 78 a.u.(4.32 e V),光热稳定性较高,并且通过态密度分析认为硝基是分子中相对敏感位置。     

GI-920炸药的爆轰性能计算

根据"JANAF Thermochemical Table",在2000～6000K温度范围,对含硅元素的GI-920炸药爆轰产物SiO2和SiH4的热力学函数系数进行了标定,然后用VLWR爆轰程序计算GI-920炸药的爆轰性能参数,理论计算值和实验值比较接近.     

一种新型喹唑啉荧光化合物的合成及性能研究

以5-氯-2-氨基苯甲酸和邻苯二胺为原料,经两步缩合反应,合成了目标化合物,6-氯-2-[5-氯-2-(4-对甲苯磺酰胺基)]苯基-[3,4]-苯并咪唑-[1,3]-喹唑啉(化合物B)。通过核磁共振氢谱(1 H-NMR)、质谱(MS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和元素分析确定了目标化合物的结构。借助紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和热重分析研究了它的光学和热学性能。结果表明,目标化合物在紫外光激发下显示出很强的绿色荧光发射能力,同时具有很大的斯托克斯位移(Stokes Shift)和良好的光、热稳定性,有望在荧光防伪技术中得到潜在应用。     

改性甲基铝氧烷活化的铁系催化剂聚合异戊二烯

研究了改性甲基铝氧烷(MMAO)为助催化刑的乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)／二乙基亚磷酸酯(DEP)催化剂作用下的异戊二烯(IP)聚合．考察了MMAO和DEP的用量、铝化合物和溶剂的种类对聚合的影响。结果表明,该催化剂在甲苯溶液中,50℃,相对较低的MMAO用量下([A]／[Fe]=20)及[DEP]／[Fe]=2．0时有高的催化活性。所得聚合物具有较高的3,4(含1,2)结构含量(约为60％)及较窄的分子量分布(Mw／Mn=2．0～2．5)。     

碳点基紫外线吸收剂的合成及在聚乙烯/木粉复合材料中的应用

首先以壳聚糖、柠檬酸、辛醛为原料,通过水热法合成了壳聚糖衍生物基聚合物碳点,然后与2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)、多聚甲醛通过曼尼希反应合成了一类新型壳聚糖衍生物碳点基紫外线吸收剂(P(CS-g-OC-CA)Ds-g-UV-0).通过红外光谱、紫外吸收光谱、X射线衍射、热重分析对中间体和产物进行了结构表征与性能测试...     

三联吡啶衍生物合成研究

本研究以2-乙酰吡啶为原料,最终合成出三联吡啶化合物4-氨甲基-2,6-二（吡啶-2-基）吡啶,其过程中共合成出4-甲氧羰基-2,6-二（吡啶-2-基）吡啶和4-羟甲基-2,6-二（吡啶-2-基）吡啶等8种三联吡啶衍生物。     

AP对RDX基含铝炸药爆轰性能影响研究

为了研究氧化剂高氯酸铵(AP)对RDX基含铝炸药爆轰性能的影响，利用含铝复合炸药的金属飞片加速试验和冲击起爆试验，结合含铝复合炸药的爆炸参数，分析了RDX基含AP复合炸药和RDX基无AP含铝炸药的爆轰性能。金属飞片加速试验表明，与后者相比，RDX基含AP复合炸药由于较低的爆炸反应速率，金属加速能力降低约11.5%。冲击起爆试验表明，RDX基含AP复合炸药的爆轰距离较长，在23.72~34.00 mm范围爆轰持续稳定，并且能保持较长时间的稳定爆轰。