在高压下,富含的2,4,6-triazide-1,3,5-triazine的结构,振动和电子特性
Zhi-Ming Xie1, Ting-Wei Wang1, Yu-Bing Du2,3
1State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, China.
在压缩下,2,4,6-triazide-1,3,5-triazine (TAT) 呈现结构变化,例如使azide 组变直并形成 C=N 网络. 这些转变会影响其电子带间隙,这对于高能量密度材料至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 2,4,6-triazide-1,3,5-triazine (TAT) 是富含的高能量密度材料 (HEDM) 的一个关键前体.
- 了解TAT在压力下的行为对于合成先进的能量材料至关重要.
研究的目的:
- 为了研究高达30 GPa的TAT的静态压缩过程.
- 分析压力引起的结构,振动和电子性能变化.
- 将这些变化与HEDM的潜在应用联系起来.
主要方法:
- 使用分散校正密度函数理论 (DFT-D) 用GGA/PBE+G06方法进行计算.
- 结合了理论计算和现场拉曼光谱实验.
- 在静态压缩下分析结构变形,振动频率和电子带结构.
主要成果:
- 在压缩下观察到阿齐德 ([N3]) 群向三环的直和聚集.
- 由于分子内应力,在700厘米-1左右的5GPa处检测到拉曼峰分裂.
- 确定了12 GPa左右的无形二维C=N网络带的形成.
- 由于结构变形,报告了带间隙中大约4.5GPa和8.0GPa的不连续变化.
结论:
- 压力显著改变了TAT的分子结构和电子特性.
- 观察到的结构转变和电子变化为我们提供了极端条件下的TAT行为.
- 这些发现对于合理设计和合成来自TAT的新型高能量密度材料至关重要.
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