NTO晶体空穴缺陷对热分解机理的影响

作     者：宁丽媛 李丽洁 陈锟 金韶华 鲁志艳 NING Liyuan;LI Lijie;CHEN Kun;JIN Shaohua;LU Zhiyan

作者机构：北京理工大学材料学院北京100081 甘肃银光化学工业集团有限公司白银730900 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2023年第44卷第8期

页      面：97-106页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0703[理学-化学] 

基　　金：基础产品创新科研项目(批准号:202120929076)资助. 

主　　题：3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮 分子反应动力学 热分解 晶体缺陷 热安全性 

摘      要：为了研究晶体缺陷对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)热分解过程的影响,构建了内含256个NTO分子的完美晶体模型及分别含有0.78%,1.17%,2.34%,3.13%和5.10%空穴缺陷的晶体模型,分别计算了1500 K下6种模型的势能、产物变化等,分析了反应初始路径并计算了热分解反应速率.结果表明,在1500 K条件下,NTO初始分解反应包含NTO聚集产生团簇、C—NO_(2)键断裂脱硝基、分子间质子转移导致的开环反应和环断裂反应(包括C3—N4,N1—C5键的断裂和C3—N4,N1—N2键的断裂)4种类型.在0.78%~2.34%空穴浓度范围内,随着缺陷浓度增加,4种初始反应发生频次增加,质子化反应提前,环断裂反应延后.当缺陷浓度超过2.34%时,空穴的存在导致晶体塌陷,4种初始反应频次降低,复杂反应频次增加.空穴缺陷的存在使整体热分解进程加快.