乙酸乙酯与ε-CL-20不同晶面的微观作用机制

作     者：游婷 谢五喜 廖奕玫 陈伶媛 段晓惠 YOU Ting;XIE Wu-xi;LIAO Yi-mei;CHEN Ling-yuan;DUAN Xiao-hui

作者机构：西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 西安近代化学研究所陕西西安710065 

出 版 物：《火炸药学报》 (Chinese Journal of Explosives & Propellants)

年 卷 期：2022年第45卷第5期

页      面：688-696页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 07[理学] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.22075230) 

主　　题：物理化学 ε-CL-20 乙酸乙酯 结合能 吸附作用 微观作用机制 

摘      要：采用色散校正的密度泛函方法、分子动力学和Monte Carlo模拟技术,对乙酸乙酯(EA)与六硝基六氮杂异戊兹烷(ε-CL-20)晶面的微观作用机制进行研究,分析了晶面特性和EA与各晶面的相互作用。结果表明,附着能模型预测真空中ε-CL-20有6个晶面,其表面积(101)(11-1)(110)(10-1)(011)(002),粗糙度(10-1)(11-1)(011)(101)(110)(002)。带隙最大的两个晶面为(002)(3.522eV)和(101)(3.512eV),而(110)(3.179eV)和(11-1)(3.193eV)的带隙最小。EA分子通过C—H…O弱氢键、范德华力等相互作用与ε-CL-20晶面上的活性位点结合。正的吸附热和负的吸附能表明EA分子在所有晶面上的吸附均为放热过程。EA分子通过(11-1)面上的袋状空隙进入晶格,形成最厚的界面溶剂层(约10A)和最大的结合能(291.93kJ/mol)。该晶面吸附EA分子的个数和吸附能的绝对值(86.36kJ/mol)均最大,等量吸附热最小(70.99kJ/mol)。而EA分子只能吸附在(002)平坦的表面上,形成最薄的界面溶剂层(约4A)和最小的结合能(133.11kJ/mol)。该晶面吸附EA分子的个数和吸附能的绝对值(72.21kJ/mol)均最低,而等量吸附热最大(80.29kJ/mol),其他4个晶面介于这两个晶面之间。