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摘要1,3-二硝氨基- 1,2,3-三唑基含能盐是一类高能离子晶体，具有高密度、高爆炸性能，热稳定性好的特点，具有潜在的应用价值。然而，该晶体机械感度较高。要了解它的性能，有必要研究其在不同条件，例如不同压力下的结构和性质。本项研究采用色散校正的密度泛函理论（DFT-D）来研究铵-1,3-二硝氨基- 1,2,3-三唑（NH4C2H2N7O4）晶体和羟胺-1,3-二硝氨基-1,2,3-三唑（NH4OC2H2N7O4）晶体在0-80 GPa静压力下的晶体结构，电子结构和吸收性质递变规律。研究结果表明，对于NH4C2H2N7O4晶体其各方向上的规整度基本相同，而对于NH4OC2H2N7O4晶体其压缩系数是各向异性的。带隙和态密度及主要键键长分析表明随压力增加NH4C2H2N7O4和NH4OC2H2N7O4的感度均增强。吸收光谱分析表明，当压力增大时NH4C2H2N7O4与NH4OC2H2N7O4均具有相对高的光学活性。42545
关键字：色散校正DFT 1,3-二硝氨基- 1,2,3-三唑基含能盐 高压 晶体结构 电子结构 吸收光谱
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Dispersion-corrected DFT study on the structure and absorption properties of 1,3-Bis(nitroimido)-1,2,3-triazolate base energetic salt under compression
Abstract
1,3-Bis(nitroimido)-1,2,3-triazolate base energetic salt is a kind ionic crystal with high density, high detonation properties, good thermal stability.To understand its performance, it is necessary to investigate its structure and properties under different conditions such as different pressures. In this work，dispersion-corrected DFT（DFT-D）calculations have been performed to study the crystal structure, electronic structure, and absorption properties of crystalline hxdroxylammonium-1,3-bis(nitroimido)-1,2,3-triazolate（NH4OC2H2N7O4）and ammonium 1,3-bis(nitroimido)-1,2,3-triazolate（NH4C2H2N7O4）under pressure of 0–80 GPa. Our results show that the compressibility of NH4OC2H2N7O4 is anisotropic, but it is similar for NH4C2H2N7O4 in all directions. The analysis of the band gaps and density of states indicates that NH4OC2H2N7O4 and NH4C2H2N7O4 will becoming more sensitive with the increasing pressure. The absorption spectra show that NH4OC2H2N7O4 and NH4C2H2N7O4 have relatively high absorption activity with the increasing pressure.
Keywords Dispersion-corrected DFT 1,3-Bis(nitroimido)-1,2,3-triazolate base energetic salt high pressure crystal structure electronic structure absorption properties
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 3
2 计算方法 4
3 晶体结构 7
3.1 晶格常数 8
3.2 晶胞夹角 10
3.3 晶胞体积 11
3.4 晶体键长 13
4 电子结构 15
4.1 能带结构 15
4.2 带隙 18
4.3 态密度 20
5 吸收光谱 24
结论 27
1 绪论
1.1 研究背景
高能材料化学（包括推进剂、炸药和烟火）的主要研究方向是生产一种可以在必要时释放大量能量且足够安全方便处理而不易分解的材料[1-5]。理论研究集中在探索这种材料可存在性，及其基础性能对其分子稳定性和能量密度的影响。实验上对高能材料的研究集中在获得更高性能的炸药和推进剂，并减少毒性和对环境的影响，以及可以降低安全处理成本。从分子水平上得出对于提高这类物质的能量密度同时保持其稳定性的方法至关重要。