不同温度下HMX和RDX晶体的感度判别和力学性能预估分子动力学比较研究

为探讨和比较炸药黑索金(RDX)和奥克托今(HMX)晶体的结构、 能量和力学性质随温度的递变规律, 在COMPASS力场和NPT系综下, 对其合适的等原子数超晶胞模型分别进行5个温度(195, 245, 295, 345和395 K)下的分子动力学(MD)周期性模拟研究. 结果表明, 随着温度的升高, RDX和HMX晶体引发键N-NO₂的最大键长(L_max)的逐渐增大以及引发键连双原子作用能(E_N-N)和内聚能密度(CED)的逐渐减小均与感度随温度升高而增大的实验结果一致; 且在各温度下, RDX晶体的L_max均大于HMX晶体的L_max, 与HMX相比, RDX的E_N-N和CED均较小, 上述结果与RDX比HMX感度大的实验结果相符. 由此表明, 在一定条件下, L_max, E_N-N和CED可用于高能物质的热和撞击感度的相对大小的判别. 基于MD模拟原子运动轨迹, 用静态法求得2种晶体的弹性力学性能, 发现拉伸、 体积和剪切模量均随温度的升高而递减, 与实验结果一致.     

掺氮高荧光碳点的一步法制备及对痕量Hg(Ⅱ)离子的选择性检测

采用一步水热法制备了一种水溶性的、具有良好荧光性能的掺氮碳量子点(N-碳点),其尺寸大小均匀,约为7 nm。N-碳点的荧光强度随N的掺杂量、水热反应温度、溶液的pH值而改变。在最佳反应条件下所制备的N-碳点的荧光量子产率高达24.4%。该N-碳点作为一种简单、低成本的荧光探针用于检测痕量Hg²⁺,具有高选择性和高灵敏度的特点,其最低检测极限可达到0.02 μmol·L^-1 (4.012 ng)。     

红外光谱法对六氟磷酸锂的快速定量分析

本文建立了一种用傅里叶红外光谱(FT-IR)法快速定量分析LiPF6的方法。采用红外光谱(IR)法和X射线衍射(XRD)法对LiPF6样品进行了定性分析。选取LiPF6红外光谱847cm-1处的特征吸收峰为分析对象,利用吸光度峰面积积分法进行定量分析,由标准曲线可知,LiPF6的含量与其红外光谱特征峰的吸收强度有很好的线性关系,相关系数达0.9998,线性范围在0.04～25mg.mL-1,检出限可达0.02mg.mL-1。LiPF6样品定量测定的相对标准偏差(RSD)约为0.18%,回收率为96%～98%。     

含能材料的密度、爆速、爆压和静电感度的理论研究

用密度泛函理论(DFT) B3LYP方法, 在6-31G*基组水平下, 全优化计算了系列硝胺类和硝基芳烃类爆炸物的几何构型, 用Monte-Carlo方法和自编程序, 基于0.001 e•bohr^－3等电子密度面所包围的体积空间求得分子平均摩尔体积(V)和理论密度(ρ). 用Kamlet-Jacobs方程基于理论密度(ρ)和PM3计算生成焓(ΔH_f)估算标题物的爆速(D)和爆压(p), 发现多环硝胺类化合物的爆轰性能优于芳烃硝基类化合物, 故此, 在寻求高能量密度材料(HEDM)时, 我们应特别关注多环硝胺化合物. 与ρ和D文献值比较, 表明本理论计算方法和结果是适用可靠的. 将爆速(D)和爆压(p)计算值与静电感度实验值(E_ES)进行比较和关联, 发现: 若对化合物进行细致分类讨论, 则它们之间存在较好的线性关系. 据此建议, 在含能材料分子设计中, 可通过理论计算爆轰性质(D或p)去预估难以定量求得或尚未合成的含能材料的静电火花感度值(E_ES). 此外, 我们还讨论了取代基对ρ, D和p的影响, 也有助于分子设计.     

TATB二聚体分子间作用力及其气相几何构型研究

采用对称性匹配微扰理论(SAPT)定量地求得TATB分子间的静电、交换排斥、诱导和色散等分子间作用能项, 从理论上揭示了TATB分子间作用本质; 在此基础上, 阐明了密度泛函在研究TATB二聚体时的适合性问题. 结果表明: (1)在有分子间氢键的TATB二聚体中, 库仑力足以与交换排斥力相抗衡, 起主导作用. (2)含分子间氢键的气相TATB二聚体的合理几何构型为平面型结构, 此结构的产生与色散力无关, 因此不管泛函是否含有近程色散作用, 均应预测到这种强极性的平面型结构. (3)在无分子间氢键的TATB二聚体中, 库仑力难以与交换排斥力相抗衡, 色散作用起到了关键作用; (4)在这种情况下, 未含有近程色散作用的密度泛函不可能给出合理构型. 恰好相反, 含有近程色散作用的密度泛函PBE0却能正确地预测到具有“平行重叠”结构且呈微弱极性的TATB二聚体, 色散力是导致这种构型产生的根本原因. “平行重叠”TATB二聚体是典型的色散体系, 其色散力占绝对主导地位并极有可能起源于两个TATB分子上π电子的相互作用. (5)对于所有TATB二聚体, 色散力或很显著或起主导作用. 由于密度泛函或未含有近程色散, 或只能部分地把近程色散表达出来, 这样使得当前所有密度泛函不可能精确求得这些二聚体的作用能.     

电毛细管曲线的全自动测绘

本文在JP-1A型示波极谱仪与苹果Ⅱ微型计算机联用的基础上,开发了自动测绘电毛细管曲线的功能。     

多氰基立方烷生成热的DFT-B3LYP和半经验MO研究

运用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法和半经验MO(MINDO/3,MNDO,AM1和PM3)方法系统计算了全部21种多氰基立方烷的生成热,首先,在DFT-B3LYP/6-31G^*水平下通过不破裂立方烷笼状骨架(亦即选择立方烷为参考物)的等键反应设计,精确计算了9种多氰基立方烷的生成热;发现B3LYP/6-31G^*结果分别地均与上述四种半经验MO方法求得的生成热之间存在良好的线性关系(相关系数均在0.9994以上),且以AM1生成热与B3LYP/6-31G^*计算值最为接近,其次,其它12种多氰基立方烷的精确生成热借助上述线性关系通过校正对应的AM1结果而获得,多氰基立方烷的生成热很高,且随-CN基数目的增加而线性地增大,表明它们属于极具潜力的“新一低高能炸药”而具开发价值。     

螯合树脂浓缩柱预富集低压离子色谱分光光度法测定海水中痕量铅

采用螯合树脂浓缩柱预富集低压离子色谱分光光度法测定海水中痕量的铅。对于2.0μg/L的Pb2 溶液,测定的相对标准偏差为2.9%(n=8);将该法应用于不同盐度海水中铅的测定,获得满意结果,标准加标回收率在94%~101%之间,该法可以识别Ⅰ类海水,可以测定Ⅱ~Ⅳ类海水。     

乙酸乙酯萃取茶多酚的量效关系研究

以乙酸乙酯为萃取剂,茶多酚得率与纯度为考察指标,在研究茶汤浓度、单位体积茶汤的乙酸乙酯用量、摇匀时间、静置萃取时间、萃取温度、茶汤pH值、萃取次数等单因子对茶多酚萃取效果影响的基础上,通过正交试验与验证试验,优化筛选了乙酸乙酯萃取茶多酚的工艺参数.结果表明,当主要考虑茶多酚得率时,最佳萃取参数为茶汤质量分数为20%、茶汤与乙酸乙酯体积比为1 ∶ 1.2、茶汤pH为1、摇匀时间55 min、静置萃取时间80 min、26 ～28 ℃,萃取1、2、3次的茶多酚得率分别为53%、65%、82%,纯度分别为78%、71%、60%;当主要考虑茶多酚纯度时,最佳萃取参数为茶汤质量分数为25%、茶汤与乙酸乙酯体积比为1 ∶ 1.2、pH为1、摇匀时间55 min、静置萃取时间90 min、26 ～28 ℃,萃取1、2、3次的茶多酚得率依次为44%、69%、79%,纯度依次为80%、74%、69%.与当前乙酸乙酯萃取茶多酚工艺相比,该工艺具有较好的实用性、针对性和参考价值.     

硝酸酯分子几何构型的量子化学研究

运用MINDO / 3、MNDO 和AM1 三种半经验分子轨道(MO)方法, 通过SCF计算, 首次系统地获得了32个硝酸酯化合物分子的全优化几何构型。三种方法的计算结果与已报道的四个化合物(硝酸甲酯、吉纳、硝化甘油和太安)的实验结果相比, AM1法较好。所有硝酸酯的酯基(-ONO~2)具有近似不变的几何参数。直链烷基硝酸酯的键长和键角极为相近, 全部重原子均共平面。二元直链和四元硝酸酯具有对称的分子构型。