南京理工合成首個氮陰離子鹽 助提高火箭性能

南京理工合成首個氮陰離子鹽助提高火箭性能

[2017.01.29] 發表

【明報專訊】江蘇南京理工大學(簡稱南理工)化工學院胡炳成教授團隊，近日成功合成世界首個全氮陰離子鹽，相關研究論文昨日發表在國際頂級期刊《科學》上，也是中國在《科學》上發表的含能材料領域第一篇研究論文。全氮類物質的相關研究將直接推動超高含能材料的快速進步，有望在炸藥、發射藥和推進劑領域產生驚人發展。

南理工網站報道，此次合成的化合物含有全氮陰離子(N5-)。根據相關論文，全氮類超高含能材料(炸藥)的能量可達3倍TNT以上，具備高密度、高能量、爆轟產物清潔無污染(爆炸產物為氮氣，無污染)、穩定安全等特點。

理論上，全氮類物質的能量水準可達每克級別1萬至10萬焦耳，相當於TNT炸藥的10至100倍，不僅可用於製造更大威力的炸藥、發射藥、推進劑，也有望用於製造不需核裂變起爆的「乾淨」氫彈。

胡炳成教授表示，新型超高能含能材料是國家核心軍事能力和軍事技術的重要標誌。全氮類物質具有高密度、超高能量及爆轟產物清潔無污染等優點，成為新一代超高能含能材料的典型代表。由於製備全氮陰離子的前驅體芳基五唑穩定性較差，加上全氮陰離子自身不穩定，致使採用常規方法獲取全氮陰離子非常困難。自1956年芳基五唑被首次合成以來，製備穩定存在的全氮陰離子及其鹽的研究一直沒有實質性進展。

據了解，高性能含能材料不僅可用來製造大爆竹，也是下一代運載火箭的關鍵技術。新型材料將可大幅度提升火箭的比沖，有望提高運載火箭性能。

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