乙酸乙酯与ε-CL-20不同晶面的微观作用机制

作者：游婷; 谢五喜; 廖奕玫; 陈伶媛; 段晓惠^*

来源：火炸药学报, 2022, 45(05): 688-696.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202203024

• 物理化学
• ε-CL-20
• 乙酸乙酯
• 结合能
• 吸附作用
• 微观作用机制

采用色散校正的密度泛函方法、分子动力学和Monte Carlo模拟技术，对乙酸乙酯(EA)与六硝基六氮杂异戊兹烷(ε-CL-20)晶面的微观作用机制进行研究，分析了晶面特性和EA与各晶面的相互作用。结果表明，附着能模型预测真空中ε-CL-20有6个晶面，其表面积(1 0 1)>(1 1-1)>(1 1 0)>(1 0-1)>(0 1 1)>(0 0 2),粗糙度(1 0-1)>(1 1-1)>(0 1 1)>(1 0 1)>(1 1 0)>(0 0 2)。带隙最大的两个晶面为(0 0 2)(3.522eV)和(1 0 1)(3.512eV),而(1 1 0)(3.179eV)和(1 1-1)(3.193eV)的带隙最小。EA分子通过C—H…O弱氢键、范德华力等相互作用与ε-CL-20晶面上的活性位点结合。正的吸附热和负的吸附能表明EA分子在所有晶面上的吸附均为放热过程。EA分子通过(1 1-1)面上的袋状空隙进入晶格，形成最厚的界面溶剂层(约10?)和最大的结合能(291.93kJ/mol)。该晶面吸附EA分子的个数和吸附能的绝对值(86.36kJ/mol)均最大，等量吸附热最小(70.99kJ/mol)。而EA分子只能吸附在(0 0 2)平坦的表面上，形成最薄的界面溶剂层(约4?)和最小的结合能(133.11kJ/mol)。该晶面吸附EA分子的个数和吸附能的绝对值(72.21kJ/mol)均最低，而等量吸附热最大(80.29kJ/mol),其他4个晶面介于这两个晶面之间。

• 出版日期2022
• 单位西安近代化学研究所; 西南科技大学