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正值農曆新年之際,中國宣布成功合成世界首個全氮陰離子鹽。據悉,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、爆轟產物清潔無汙染多項優點,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,使得中國可望在炸藥、發射藥和推進劑領域有驚人的發展。

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▲中國成功合成世界首個全氮陰離子鹽,其威力堪比核武卻具有無汙染特點。(示意圖/翻攝自網路)

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▼高性能含能材料也是運載火箭的關鍵技術,新型材料將可大幅度提升火箭的比衝,有望大幅度提高運載火箭性能。圖為中國大型運載火箭長征五號。(圖/翻攝自愛航天網)

經過多年研究,胡炳成與其團隊創造性採用間氯過氧苯甲酸和甘氨酸亞鐵分別作為切斷試劑和助劑,通過氧化斷裂的方式首次製備成功室溫下穩定全氮陰離子鹽。熱分析結果顯示,這種鹽分解溫度高達116.8 ℃,具有相當好的熱穩定性。而全氮陰離子鹽的成功製備,是全氮類物質研究領域的一個歷史性突破,為全氮陰離子高能化合物的制備奠定基礎,對於全氮類物質的合成應用以及全氮含能材料的發展具有重要的科學意義。

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南京理工大學化工學院胡炳成教授團隊近日成功合成世界第一個全氮陰離子鹽,占領新一代超高能含能材料研究國際制高點。其相關研究論文27日發表在國際頂級期刊《科學》上,成為中國在該期刊上發表的含能材料領域第一篇研究論文。



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胡炳成表示,新型超高能含能材料是國家核心軍事能力和軍事技術制高點的重要標誌。全氮類物質具有高密度、超高能量及爆轟產物清潔無汙染等優點,成為新一代超高能含能材料的典型代表。目前,該領域的研究熱點之一是全氮陰離子的合成。

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據南理工網站報導,在世界範圍內獲取全氮陰離子是個大難題。理論上,全氮類物質的能量水平可達10^4-10^5焦耳/克級

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別,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「乾凈」氫彈。

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