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FOX-7在不同溶剂中的形貌预测研究

兵器装备工程学报 2024年第5期45卷 167-172页

作者：张诗敏叶宝云王晶禹石宋超中北大学环境与安全工程学院太原030051

采用分子动力学(MD)方法,预测了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)在真空条件下以及3种不同溶剂-非溶剂体系(DMSO-H_(2)O、DMSO-乙醇、DMAC-乙醇,溶剂与非溶剂体积比为1∶2)下的晶体形貌,确定真空条件下FOX-7的形态学重要生长面和附着能... 详细信息

采用分子动力学(MD)方法,预测了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)在真空条件下以及3种不同溶剂-非溶剂体系(DMSO-H_(2)O、DMSO-乙醇、DMAC-乙醇,溶剂与非溶剂体积比为1∶2)下的晶体形貌,确定真空条件下FOX-7的形态学重要生长面和附着能,计算溶剂与晶面之间的相互作用能、溶剂影响下的晶面附着能。结果表明:FOX-7在真空中的主要生长面有6个面,分别为(0 1 1)、(1 0-1)、(1 0 1)、(0 0 2)、(1 1 0)、(1 1-1),其中(0 1 1)晶面面积最大,占比达到49.38%,是FOX-7晶体形态的最重要晶面。在DMSO-H_(2)O体系中形貌为方形,在DMSO-乙醇中晶体较扁,趋于圆形,在DMAC-乙醇中晶体形貌更为立体,趋于球形。对预测效果较好的DMAC-乙醇体系进行试验,得到的晶体形貌规整,为类球形,与模拟结果相符,说明了预测的准确性。

关键词： 1 1-二氨基-2 2-二硝基乙烯(FOX-7) 形貌预测分子动力学附着能结晶

一元溶剂体系TKX-50结晶形貌的分子动力学模拟

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原子与分子物理学报 2025年第4期 169-173页

作者：董羚陈芳李天浩郭国琦贾翔宇米方琦宁瑞星中北大学化学与化工学院

本文应用分子动力学方法（MD）和修正的Dreiding-TKX-50力场计算了三种单溶剂作用下TKX-50重要晶面层与溶剂层的相互作用能，采用修正的附着能模型预测了TKX-50在不同溶剂中的结晶形貌并与实验结果进行了对比.计算结果表明，TKX-50晶体... 详细信息

本文应用分子动力学方法（MD）和修正的Dreiding-TKX-50力场计算了三种单溶剂作用下TKX-50重要晶面层与溶剂层的相互作用能，采用修正的附着能模型预测了TKX-50在不同溶剂中的结晶形貌并与实验结果进行了对比.计算结果表明，TKX-50晶体真空形貌中的重要晶面为（0 2 0）、（0 1 1）、（1 1-1）和（1 0 0）.水（H2O）溶剂和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）溶剂作用后所预测的TKX-50晶体形貌近似梭形，纵横比为1.857和2.073.乙二醇（EG）溶剂作用后所预测的TKX-50晶体形貌为块体，纵横比为2.320.

关键词：附着能结晶形貌分子动力学 TKX-50 溶剂

溶剂效应对FOX-7晶体形貌影响的分子动力学模拟研究

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兵工学报 2015年第2期36卷 272-278页

作者：任晓婷叶丹阳丁宁何金选卢艳华雷晴郭滢媛湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441003

利用Materials Studio软件中Growth Morphology方法模拟计算了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的晶体形态和结晶习性,得到特定晶面的面心距离、面积、附着能等参数,确定了其形态学上重要的生长晶面及其表面结构。建立了双层结构模型,... 详细信息

利用Materials Studio软件中Growth Morphology方法模拟计算了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的晶体形态和结晶习性,得到特定晶面的面心距离、面积、附着能等参数,确定了其形态学上重要的生长晶面及其表面结构。建立了双层结构模型,采用分子动力学模拟计算了溶剂分子和FOX-7主要生长面之间的相互作用,研究了溶剂效应对FOX-7溶液结晶过程中晶体形貌的影响,为FOX-7溶液结晶过程中溶剂的选择提供理论依据。采用实验的方法,在N,N-二甲基酰胺/丙酮结晶体系条件下重结晶制备了FOX-7,其外形规则、棱角圆润、长径比变小,与模拟结果具有一致性。

关键词：兵器科学与技术 1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯晶体形貌附着能分子动力学模拟

TKX⁃50在甲酸/水混合溶剂中生长形貌的分子动力学模拟

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含能材料 2020年第9期28卷 865-873,I0007页

作者：周涛陈芳李军曹端林王建龙中北大学化学工程与技术学院山西太原030051

为了研究甲酸/水混合溶剂对含能离子盐5,5´-联四唑-1,1´-二氧二羟铵(TKX-50)生长形貌的影响,采用分子动力学方法计算了TKX-50晶面与甲酸/水混合溶剂之间的相互作用能。使用修正的附着能模型预测了TKX-50在不同体积比的甲酸/水(1/4,1/3... 详细信息

为了研究甲酸/水混合溶剂对含能离子盐5,5´-联四唑-1,1´-二氧二羟铵(TKX-50)生长形貌的影响,采用分子动力学方法计算了TKX-50晶面与甲酸/水混合溶剂之间的相互作用能。使用修正的附着能模型预测了TKX-50在不同体积比的甲酸/水(1/4,1/3,1/2,1/1和2/1)混合溶剂中的生长形貌,并且模拟了温度对TKX-50生长形貌的影响。结果表明,改变混合溶剂中甲酸的体积比,能够显著改变TKX-50的晶习。当甲酸/水的体积比为1/2,温度为298 K时,TKX-50的晶体形貌更接近球形。径向分布函数分析表明,TKX-50的(110)晶面与混合溶剂分子间同时存在氢键、范德华力和静电力。

关键词： 5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟铵(TKX-50) 晶体形貌附着能混合溶剂分子动力学模拟

5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟铵在不同生长条件下的晶体形貌预测

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含能材料 2018年第3期26卷 210-217页

作者：刘英哲毕福强来蔚鹏尉涛马义丁葛忠学西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室陕西西安710065

为了准确预测5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵(HATO)在不同生长条件下的晶形,对PCFF力场参数进行了系统地验证与修正。采用分子模拟方法,计算了HATO晶面的附着能,获得了HATO在真空、7种溶剂(水、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、四氢呋... 详细信息

为了准确预测5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵(HATO)在不同生长条件下的晶形,对PCFF力场参数进行了系统地验证与修正。采用分子模拟方法,计算了HATO晶面的附着能,获得了HATO在真空、7种溶剂(水、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、四氢呋喃、三氯甲烷)和3种添加剂(十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、糊精)中的晶形。结果表明:HATO在真空中的晶形为长片状,由(020),(11-1),(011),(110)和(100)五个晶面构成。其中,(020)晶面最为重要,占据了总表面积的53.97%。在二甲基亚砜、甲醇、乙醇极性溶剂中,(020)晶面的形态学重要性降低,HATO晶形得到改善。在3种添加剂中,HATO晶形仍呈长片状。晶形预测结构与实验吻合较好,可为HATO的晶形控制提供理论指导。

关键词： 5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟铵(HATO) 力场参数附着能生长条件晶面

高氯酸碳酰肼过渡金属配合物晶体形态的理论和实验研究（英文）

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物理化学学报 2017年第12期33卷 2463-2479页

作者：杨利张国英刘影张同来北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

通过Bravais-Freidel-Donnay-Harker(BFDH法)和growth morphology(生长形态法)方法,研究了高氯酸碳酰肼锰、高氯酸碳酰肼铁、高氯酸碳酰肼钴、高氯酸碳酰肼镍和高氯酸碳酰肼镉的晶体生长形态。结果表明,这5种化合物的晶形均接近长块状,... 详细信息

通过Bravais-Freidel-Donnay-Harker(BFDH法)和growth morphology(生长形态法)方法,研究了高氯酸碳酰肼锰、高氯酸碳酰肼铁、高氯酸碳酰肼钴、高氯酸碳酰肼镍和高氯酸碳酰肼镉的晶体生长形态。结果表明,这5种化合物的晶形均接近长块状,在(101)和(002)晶面的相对生长速度最小,为晶体的最重要的生长方向。根据晶体的主要生长晶面,推断出官能团中具有活性氢原子的晶形控制剂可以有效地控制晶形。此外,通过实验合成这5中配合物,并用冷场发射扫描电子显微镜观察其晶体形貌,通过对比表明growth morphology的模拟结果更接近实验所得形貌,因此该方法可以更可靠地预测高氯酸碳酰肼金属配合物的晶体形态。

关键词：晶体形貌预测附着能生长速率

1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的晶体形貌预测

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含能材料 2015年第5期23卷 443-449页

作者：冯璐璐曹端林王建龙陈丽珍陈芳张楠柳沛宏中北大学化工与环境学院山西太原030051

为了解1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI)晶体结构及晶体生长过程,利用分子模拟软件Materials Studio(MS)中的BFDH、Growth Morphology和Equilibrium Morphology方法预测了MTNI在真空中的晶体形貌,得到了形态学上重要的生长晶面。分析表明:... 详细信息

为了解1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI)晶体结构及晶体生长过程,利用分子模拟软件Materials Studio(MS)中的BFDH、Growth Morphology和Equilibrium Morphology方法预测了MTNI在真空中的晶体形貌,得到了形态学上重要的生长晶面。分析表明:(012)晶面是强极性面,(110)和(111)面为极性面,(010)面为弱极性面。在强极性溶剂中,(012)、(110)和(111)晶面生长受阻,成为显露面,而(010)面会逐渐变小,甚至消失。在弱极性溶剂中,晶面生长情况刚好相反。MTNI在乙醇、丙酮、乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇7种溶剂中的预测晶体形貌,与实验所得晶体晶形相吻合。当与乙醇、二氯甲烷、DMF作用后,MTNI的晶习为类球状,球形度分别为1.12、1.11、1.12。

关键词： 1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI) 晶体形貌 BFDH方法晶面结构模拟附着能

混合溶剂对β-HMX结晶形貌影响的分子动力学模拟（英文）

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物理化学学报 2017年第6期33卷 1140-1148页

作者：陈芳刘圆圆王建龙苏宁宁李丽洁陈红春中北大学化工与环境学院太原030051 中北大学理学院太原030051 北京理工大学材料学院北京100081

为了解释混合溶剂对β-HMX结晶形貌的影响,采用分子动力学方法系统地研究了β-HMX晶体表面与混合溶剂(丙酮/γ-丁内酯和二甲基甲酰胺/水)的相互作用,体积比从1:3到3:1。使用修正的附着能模型预测了β-HMX在混合溶剂中的生长习性。结果表... 详细信息

为了解释混合溶剂对β-HMX结晶形貌的影响,采用分子动力学方法系统地研究了β-HMX晶体表面与混合溶剂(丙酮/γ-丁内酯和二甲基甲酰胺/水)的相互作用,体积比从1:3到3:1。使用修正的附着能模型预测了β-HMX在混合溶剂中的生长习性。结果表明:β-HMX晶体的(020)面与溶剂分子的相互作用最弱,混合溶剂对β-HMX不同晶面的作用变化,可以显著地改变β-HMX的晶体形态。通过比较β-HMX在不同体积比混合溶剂作用下结晶形貌的纵横比,发现混合溶剂为二甲基甲酰胺/水,其体积比为1:3时,有利于β-HMX晶体球形化。

关键词： β-HMX 晶体形貌混合溶剂分子动力学模拟附着能

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添加剂对HMX重结晶晶体形貌的影响

火炸药学报 2011年第3期34卷 15-20页

作者：李鑫陈树森李丽洁金韶华李志华北京理工大学材料学院北京100081 银光化学工业集团有限公司甘肃白银730900

通过模拟计算与试验相结合的方法,研究了添加剂乙酰胺、丙烯酰胺、乙胺水溶液对重结晶HMX晶体形貌控制的影响。结果表明,3种添加剂对HMX重结晶晶体形貌影响的大小顺序为:乙酰胺>丙烯酰胺>乙胺,乙酰胺使晶体偏离球形化,丙烯酰胺具有使晶... 详细信息

通过模拟计算与试验相结合的方法,研究了添加剂乙酰胺、丙烯酰胺、乙胺水溶液对重结晶HMX晶体形貌控制的影响。结果表明,3种添加剂对HMX重结晶晶体形貌影响的大小顺序为:乙酰胺>丙烯酰胺>乙胺,乙酰胺使晶体偏离球形化,丙烯酰胺具有使晶体向着球形化发展的趋势,由于乙胺与HMX晶面的附着能较小,乙胺对HMX重结晶晶体形貌改变不大,试验结果与模拟结果具有一致性;添加剂对HMX纯度无影响;加入丙烯酰胺后HMX重结晶晶体的感度性能变好,安定性变化不大。

关键词：材料科学分子模拟 HMX 晶体形貌乙酰胺丙烯酰胺乙胺附着能