量子化学研究3,4-bis(3-nitrofurazan-4-yl) furoxan (DNTF) 和微晶之间的弱分子间相互作用
Jianfei Xu1, Zhiwei Han1, Yaning Li2
1School of Safety Science and Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, 210094, China.
计算化学揭示了3,4-Bis(3-nitrofurazan-4-yl) furoxan (DNTF) 和微晶 (MW) 之间的弱相互作用. 这些相互作用降低了DNTF.
科学领域:
- 计算化学的计算化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 3,4-Bis(3-nitrofurazan-4-yl) furoxan (DNTF) 的兼容性对于其工程应用至关重要.
- 了解DNTF与其他物质的相互作用是安全配方所必需的.
- 微晶 (MW) 被研究为DNTF兼容性研究的模型物质.
研究的目的:
- 建立DNTF兼容性的科学标准.
- 使用计算方法阐明DNTF和MW之间的相互作用和不兼容机制.
- 为选基于DNTF的爆炸性配方提供理论基础.
主要方法:
- 利用计算化学方法,包括分子表面静电潜力,IGMH,AIM和FMO分析.
- 雇佣了Gaussian16,Genmer,Molclus,XTB和ORCA软件用于分子结构优化和能量计算.
- 进行了对BSSE的符合性搜索和对称性校正.
主要成果:
- 在DNTF和MW之间确定了静电相互作用,键和范德瓦尔斯力.
- 根据AIM的计算,N··H-O和O··H-C的相互作用很弱.
- FMO的分析显示,DNTF/MW复合物的能量水平差异 (ΔE) 减少了21%,这表明反应性提高.
- 梅耶尔债券订单分析证实了DNTF/MW复合物中的债券订单减少,这表明发生了改变的热解启动.
结论:
- DNTF和MW之间的弱相互作用影响复合材料的反应性和稳定性.
- 该研究提供了一个理论框架,用于预测DNTF与其他材料的兼容性.
- 这些发现有助于提高DNTF在混合爆炸物中的安全性和应用.
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