在不同条件下的TNT/ATL共晶形态的分子动力学模拟
Da Li1, Xuan Zhou1, Xiu-Lin Zeng2
1School of Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing, 210094, China.
Journal of molecular modeling
|March 3, 2026
概括
分子动力学模拟揭示了溶剂选择如何影响像TNT/ATL联合晶体这样的高能材料的晶体形状. 水,甲醇和酸溶剂产生较小的比例,这对于控制爆炸性质至关重要.
科学领域:
- 结晶科学是结晶的科学.
- 计算化学是一种计算化学.
- 材料科学是一种材料科学.
背景情况:
- 使用分子动力学模拟研究TNT/ATL共晶 (1-amino-1,2,3-triazole和2,4,6-trinitrotoluene) 的生长形态.
- 在真空和各种溶剂中分析ATL和TNT之间的分子间相互作用.
研究的目的:
- 预测关键平面 (020,011,100,11-bar) 的晶体附着能量.
- 在不同温度下确定六种溶剂 (乙醇,乙二,甲醇,水,乙,乙烯酸乙酸) 的形态变化.
- 探测溶剂-晶体表面相互作用及其对晶体形态学的影响.
主要方法:
- 通过Materials Studio 7.0.0.使用的COMPASS力场和修改的附着能量 (MAE) 模型.
- 使用Forcite模块进行几何优化,使用Ewald总和和基于原子的总和.
- 应用了三个形态学预测算法:生长形态学,布拉维斯-弗里德尔-多纳-哈克 (BFDH) 和平衡形态学.
- 进行了NVT分子动力学模拟,其步骤大小为1 fs,超过500 ps.
主要成果:
- 与其他溶剂相比,预测水,乙二和甲醇的晶体面积比较小.
- 在特定温度下的乙醇中观察到较小的尺寸比 (4.60在318K).
- 在预测结果和实验数据之间显示出很高的一致性.
- 研究了溶剂扩散特性对晶体形态学的影响.
结论:
- 溶剂选择显著影响TNT/ATL共晶形态.
- 计算预测与实验观测很好地对齐.
- 了解溶剂-晶体相互作用是控制能量材料晶体特性的关键.


