导读:本文包含了笼状含能材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:材料,密度,氯酸盐,氢键,碳氢化合物,分子,化合物。
笼状含能材料论文文献综述
迟伟杰[1]（2013）在《笼状化合物与叁元小环分子作为含能材料的理论研究》一文中研究指出由于高能量密度化合物在军事、燃料和烟火方面的重要应用，使得它在近年来得到了广泛的关注。在过去的几十年，由于氮团簇在分解为1mol氮气的时候能放出高达50kcal/mol的能量，因此人们对其进行了大量的理论研究，研究结果显示氮团簇尽管有优秀的爆炸性能，但是它在热力学上很不稳定，在实验室不容易合成。因此将他作为未来的炸药来研究是不现实的。除了纯氮化合物，一些氮杂环化合物，笼状化合物也受到了广泛的关注。这类化合物的主要特点是在燃烧或者是环破裂的时候能放出大量的热，除此以外，氮杂化合物一般具有大的分子密度、好的氧平衡与稳定性，这些都是高能量密度化合物的基本特点。对于高能量化合物，在实验室合成不但困难，而且对环境与人类也是不利的，随着计算机模拟技术的发展，它给我们提供了一个行之有效的分子设计方法，经常被用来设计新的含能化合物。分子的理论设计也被看作是合成化学中关键的一步。本文采用精确的量子化学计算方法对叁类含能化合物进行了详细的理论研究。采用等键反应准确地计算了物质的生成热。基于计算的爆炸热量与分子的理论密度在结合K-J方程，初步预测了含能分子的爆炸速度与压强。通过预测分子中最弱键的解离能来粗略判断分子的稳定性，解离位置采用威伯格键级与密立根分析获得，这些结果给实验室合成化学提供大量的理论依据。1.棱柱烷衍生物我们在DFT-B3LYP/6-311G**的水平下优化了33种棱柱烷衍生物的几何构型并计算了他们的相关性质。实验结果表明所有的衍生物均有高的正的生成热，并且生成热同取代的数目之间有着良好的线性关系，符合基团的加和原理。所有化合物最弱键的解离能均大于80KJ/mol，说明他们都具有好的热力学稳定性。对于硝基棱柱烷来说，C-NO2键为爆炸反应的引发键，而对于亚硝基棱柱烷与硝铵基棱柱烷来说，则C-C键的断裂为反应的起始步。考虑到稳定性与爆炸性能的综合要求，五硝基棱柱烷与六硝基棱柱烷最有可能成为未来的高能材料。特别是六硝基棱柱烷衍生物，其爆炸速率达到了10.15m/s，压强达到了48.61GPa。2.立方烷衍生物我们采用密度泛函理论，在B3LYP/6-311G**的水平下优化了42种立方烷烷衍生物。实验结果显示所有的硝铵立方烷都有大的能隙差，并且都高于TATB的能隙差值。对于同分异构体，其能隙差值还被取代基的相对位置影响。生成热的值会随着取代基数目的增加而增加，但是质量燃烧焓反而会依次减小。对比与C-NHNO2的解离能数值，C-C键的断裂被预测为立方烷衍生物爆炸反应的起始步。七硝铵基立方烷与八硝铵基立方烷的爆炸性能超过了HMX达到了我们对高能量密度化合物的要求。相似的结论会在二硝铵基立方烷衍体系中得到，不同的是二硝铵基立方烷化合物具有更优秀的爆轰性能。除此以外我们还发现，除了密度与爆炸热量以后，氧平衡也是影响爆炸性能的一个重要参数。3.叁元环衍生物采用密度泛函理论，分别在B3LYP/6-311G**与MP2/6-311G**水平下系统地预测了叁氮杂环丙烷衍生物的含能性质。实验结果显示所有衍生物在MP2水平下都有高的解离能，但是在B3LYP水平下只有A1的解离能大于80KJ/mol，说明电子相关能对于解离能有大的影响。我们通过K-J方程与相对冲量预测了爆炸性能，但是他们得到的结果差异很大，因此我们预测，对于只含有N、H、O元素的衍生物，其K-J方程可能是不适用的。此外，本节我们还计算了硝基环氧乙烷衍生物的性质，实验结果表明尽管他们具有很好的热力学稳定性，但是其爆炸性能并没有达到我们对于高能量密度化合物的要求。(本文来源于《山西师范大学》期刊2013-04-10）
敬林,李加荣[2]（2012）在《笼状高密度含能材料PCUD衍生物的合成》一文中研究指出高能量密度笼状碳氢化合物是一类高张力多环烃类化合物,具有较高的密度和体积热值,可实现在燃料箱体积有限的情况下增加能量供给,已成为重要的燃料种类。由于所合成的此类物质均为不同异构体的混合物,因此导致产物性质不稳定、产物批次问重复性较差,(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集》期刊2012-04-13）
徐庆华[3]（2007）在《烯胺类膏状含能材料的制备与表征》一文中研究指出本文的主要目的是合成一种兼具固体和液体推进剂优点的新的烯胺类膏体含能材料，实现推力大小的调节和发动机的多次重复启动与关机，同时膏体含能材料使用安全，不存在毒性挥发和泄漏问题，也降低了对环境的污染。本课题选用一种新的多组分烯胺类原料与无机酸盐，无机酸反应合成了作为膏体含能材料连续相的液体粘合基质，经过实验优化选择确定了液体粘合基质的最佳反应条件，在此条件下得到高氯酸铵转化率为84.75％的液体粘合基质。以合成的液体粘合基质作为连续相，然后于一定温度下加入增稠剂后与氧化剂、金属燃料、燃速催化剂等强力共混得到膏体含能材料，通过研究各组分含量对膏体性能及稳定性的影响，确定了膏体的最佳配方。实验过程中探索分析了合成液体粘合基质的反应历程及膏状含能产物的燃烧机理，并分析了基质及膏状含能产物的基本性能。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(~1H-NMR)、元素分析等对液体粘合基质的结构进行了分析与表征，利用差示扫描量热法(DSC)和热失重分析法(TGA)表征了膏状产物的热性能。结果表明合成的膏状产物放热起始温度基本都维持在225℃-235℃范围内，放热值基本维持在1200-1500J／g范围内，将其常温常压于干燥器中储存580天之后，发现其起始温度、终止温度、热焓值等仍然近乎于没有发生变化，而固体及膏体TNT(?)同在相同条件下储存130天后就已失效，最终证明合成的以多乙烯多胺高氯酸盐为液体粘合基质的膏体含能物质不仅含能量较高且具有优良的稳定性能，可于常温、常压下保存，实地燃烧实验结果表明其点燃之后，不会发生类似于炸药的爆炸，而是持续的放热。(本文来源于《青岛大学》期刊2007-05-20）
周歌[4]（2004）在《几种笼状含能材料及均叁嗪类分子器件的理论研究》一文中研究指出本论文中所讨论的课题都是本人在攻读博士学位期间所作的工作,主要是针对几种含能材料分子进行的研究:在B3LYP/6-31G**水平上对含能材料分子HNIW及其4种构象进行了研究;在B3LYP/aug-cc-pvdz水平上对笼状结构分子(CH)4、(CH)6和(CH)8进行分子设计得到的3个系列的化合物(CH)4-nNn(0 < n < 4)、(CH)6-nNn(0 < n < 6)和(CH)8-nNn(0 < n < 8)共40种分子进行了理论研究;同样在B3LYP/aug-cc-pvdz水平上对分子(CH)4和(CH)6的硝基衍生物C4H4-n(NO2)n(0 < n < 4)和C6H6-n(NO2)n(0 < n < 6)共16种分子进行了研究;对立方烷的15种硝基衍生物分子内氢键在B3LYP/6-31G**水平上进行了蓝移氢键的研究;最后,我们在B3LYP/6-31G**水平上计算和探讨了二(2–巯基–1,3,5–叁嗪)–乙炔分子的在δ-碳原子上的硝基、氨基和羟基取代物的作为一类分子器件的可能性。另外,我在博士期间的工作还包括与香港浸会大学合作的课题“用分子动力学的方法研究蛋白质在不同溶剂中的催化活性”。这一部分内容没有写在本论文中。本论文使用Gaussian98程序包,对几种笼状结构含能材料分子,选用密度泛函方法对它们进行了理论研究,并在此基础上进行分子设计,进一步讨论分子电子结构的改变对爆炸性能的影响,主要解决以下问题:①给出化合物的分子几何结构和电子结构;②对化合物分子进行自然键轨道(NBO)分析和分子中的原子(AIM)的电子分布的拓扑分析;③提供所研究化合物的一些物理化学性质,包括偶极矩、红外光谱、NMR化学位移、相对比冲量及生成热等。我们首先在B3LYP/6-31G**水平上对HNIW分子进行了结构优化和振动频率计算,运用NBO理论和AIM理论对它进行分析,并计算了键级和IR振动光谱等,讨论了HNIW分子作为一种含能材料在几何结构和电子结构上的<WP=7>一些特征,并与实验数据进行比较。在此基础上,改变硝基在空间的伸展方向,在相同的计算水平上得到4种构象。对这4种构象同样进行了几何结构分析和电子结构分析,讨论了构象的差异对电子结构和分子总能量的影响。为这类笼状结构化合物的实验研究提供了理论依据。通过对3种简单的笼状结构分子(CH)4、(CH)6和(CH)8进行分子设计:首先,用N原子取代CH基团;其次,用硝基取代H原子。我们采用分子设计,得到一系列新的化合物(CH)xNn-x和Cn(NO2)n-xHx(n = 4, 6或8,x ≤ n)。我们用量子化学的方法对它们的几何结构、电子结构、生成热、振动频率、相对冲量和NMR化学位移进行了理论上的系统研究,结果显示它们可作为一类潜在的新型的含能材料,为实验工作者进一步的进行这一类化合物的研究提供了信息。本工作是高能量密度物质研究中的一个新的方向——考察高能量密度物质中含氮量对化合物性能的影响,我们在这方面有了良好的开端,取得了一些原发性的研究结果。本论文中的一部分工作是从一个特殊的角度——分子内氢键——来研究多硝基立方烷的电子结构。立方烷的15种硝基衍生物的几何结构优化、振动频率分析和自然键轨道理论分析在B3LYP/6-31G**水平上被研究。立方烷的硝基衍生物分子中的C–H键全都收缩,且伸展频率发生了蓝移。产生蓝移氢键的孤电子对的电子转移过程可以分为两种类型,这两种类型对分子的结构和稳定性的影响被讨论。这部分工作可以为进一步研究它们的物理和化学性质提供了一些信息,同时,也对于研究非生物体系内的分子内氢键提出了一些看法。本文以计算和讨论二(2–巯基–1,3,5–叁嗪)–乙炔分子在δ-碳原子的硝基、氨基和羟基取代物的电子结构为切入点,进行了新的尝试。研究了体系的Cδ位上硝基、氨基和羟基取代所引起的立体效应和电子效应之间的相互影响,及这几种取代物在不同的溶剂环境中的几何结构和电子效应。一方面,分析了所研究体系的硝基、氨基和羟基取代对所设计分子器件的结构、电子分布、相对能量及导电性的影响;另一方面,在计算的基础上,论证了二(2–巯基–1,3,5–叁嗪)–乙炔作为母体的各种Cδ取代物作为分子器件的可能性。为将理论化学用于分子器件的研究做出了有益的工作。(本文来源于《四川大学》期刊2004-02-01）
笼状含能材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
高能量密度笼状碳氢化合物是一类高张力多环烃类化合物,具有较高的密度和体积热值,可实现在燃料箱体积有限的情况下增加能量供给,已成为重要的燃料种类。由于所合成的此类物质均为不同异构体的混合物,因此导致产物性质不稳定、产物批次问重复性较差,
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
笼状含能材料论文参考文献
[1].迟伟杰.笼状化合物与叁元小环分子作为含能材料的理论研究[D].山西师范大学.2013
[2].敬林,李加荣.笼状高密度含能材料PCUD衍生物的合成[C].中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集.2012
[3].徐庆华.烯胺类膏状含能材料的制备与表征[D].青岛大学.2007
[4].周歌.几种笼状含能材料及均叁嗪类分子器件的理论研究[D].四川大学.2004
论文知识图
