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近年来，高能密度材料（HEDM）已成为能量材料和化学科学群落中的重要材料。亚博网站下载亚博老虎机网登录该领域内的当前挑战围绕具有最高密度和化学稳定性的材料的设计和合成。亚博网站下载来自中国的一组研究人员合成了一种高活力的化合物，名为ICM-101，该化合物具有高密度和良好的环境稳定性。
在过去的十年中，高能密度材料（HEDM）的发现和开发引起了很多兴趣，不断呼吁使该材料具有更大的密度和稳定性亚博网站下载。
顾名思义，这些材料的核心主体和最重要的因素是它们具有高密度的能力。亚博网站下载在这些材料中，也称为能量材亚博网站下载料，密度对材料爆炸速度的影响很大，在材料中，爆炸压力随密度的平方而增加。
虽然希望生产具有超高密度的材料（最高2.0 gcm亚博网站下载-3），使用碳，氢，氮和氧原子（CHNO材料）的高度能量有机分子的合成具有密度极限，因此传统上很难达到此类密度。亚博网站下载
由于还需要具有低水溶性，良好的热稳定性（大于200°C），成本低，对意外刺激敏感，提供简单亚博网站下载的合成设置，并具有一个简单的合成设置，并且具有一个简单的合成设置，并且具有一个，并且具有爆炸速度可与2,4,6,8,10,12-（己糖exaaza）环旋转岩（CL-20）相当 - 一种非常强大的爆炸物（2.035 GCM）-3），但由于其对机械刺激的不稳定和敏感的性质而受到阻碍使用商业弹药。
中国的研究人员团队现已合成[2,2'-BI（1,3,4-氧化唑）] -5,5'-二硝基胺（ICM-101），是一种新型的能量材料。合成遵循了使用湿化学技术和市售试剂的简单两步反应，促使一种简单的合成方法。
第一步涉及形成[2,2'-bi（1,3,4-氧化唑）] - 5,5'-二胺中间体复合物，通过反应沙甲基二氢氮杂和氰基溴化物。第二步用烟气用烟熏过程将中间物种用硝酸处理24小时，然后倒入冰水中。ICM-101产物形成为白色固体沉淀物，中间产率为90.5％，最终产物产量为66.8％。
为了表征HEDM，研究人员使用了X射线衍射（XRD，Bruker D8 Advance），红外（IR）光谱（Perkinelmer Spectrum两个IR光谱仪），多核核磁共振（NMR）（NMR）光谱（Bruker Avance 600），，跨核核磁共振仪（Bruker Avance 600），，将其组合现场发射扫描电子显微镜（FE-SEM，Ultra-55，Carl Zeiss），元素分析（Vario Micro Cube Elemental Analyser），差扫描量热法（DSC，Mettler Toledo），炸弹量热法（IKA C5000），液态色谱质谱法（IKA C5000）离子陷阱飞行时间技术（LCMS-IT-TOF，Shimadzu）和影响和摩擦敏感性测量（BAM摩擦测试仪）。量子化学计算还用于推断ICM-101（高斯09和Explo5）的能量特性。
发现ICM-101具有很高的密度，为1.99 GCM-3在室温下，有机溶剂不溶于水，具有210.4°C的良好热稳定性，地层的正热和出色的爆炸特性。还发现将密度提高到2.037 GCM-3当受到170 K（-103.15°C）的寒冷温度时。除了密度之外，低水溶性是一种非常有益的特性，因为它允许材料与不敏感弹药的实际配方应用兼容。
还发现能量和灵敏度与Cl-20相当。
发现该复合物采用了具有高堆积系数的平面结构，大量的氢键相互作用/大氢键网络和层间π -π -π堆积相互作用，所有这些相互作用都导致了材料观察到的高密度。
还发现该材料富含氧气和氮，这有助于高爆炸性能。其中爆炸速度为9481毫秒-1展示了41.9 GP的爆炸压力。
高稳定性和爆炸特性的组合使ICM-101成为HEDM应用的有希望的材料。该材料的成功合成为基于CHNO的HEDM提供了新的例子，并且可以轻松地将其用于商业应用（例如在不敏感的弹药行业）进行扩展。
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来源：
“有希望的高能密度材料” -Zhang W.等，自然通讯，2017年，doi：10.1038/s41467-017-00286-0
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