含能分子材料的量子化学计算研究

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1、武汉理1：大学硕十论文摘要分子化学向材料化学发展是大势所趋。研究复合材料组分分子间相互作用己成为倍受化学家和材料学家关注的领域。本论文主要基于理论计算，对以TATB及DATI}类分子(二硝基三胺基吡啶)的炸药分子结构及成键图像进行分析，从而得到其共价键、波函数、态密度、原子布居等分子内部信息，为含能分子材料设计提供理论依据。利用离散变分密度泛函方法(DFT--DVM)，分别对TATB及DATB类分子二硝基三胺基吡啶进行建模和计算，通过计算得到：整个TATB分子上面离子的净电荷是正负相间的，总态密度费米能级处的禁带宽度约2．5eV。分态密度中，带负电的碳，氮和氧为相似的一类，带正电的为

2、另一类。讨论了大n键，氢键，最高占据轨道及最低空轨道的成键图像。在TATB中，整个分子上面离子的净电荷都是正负相间的，有利于分子的稳定，也有利于固体TATB分子链的稳定。二硝基三胺基吡啶属于TATB类，也应该有较好的稳定性。与TATB相比较，二硝基三胺基吡啶中离子的电荷有一些变化，表现出依位置关系振荡变化的规律，也表明了其环上的电荷(或电子云)共价键强度分布不如TATB中均匀，即对称性不如TATB高。但整体看，二硝基三胺基吡啶的总态密度比DATB和TNA更为接近TATB。关键词：TATB，DATB，二硝基三胺基吡啶，电子结构，成键图像，含能材料。离散变分密度泛函方法(DFT--DVM

3、)武汉理1=大学硕七论文AbstractItshouldbenotedthatitisanirreversibletrendfrommoleculechemistrytomaterialschemistry．Theinteractionamongmoleculesincompositematerialshasattractedmuchattentionfromchemistryandmaterialscienceresearcher．Onthebaseoftheoreticallycalculation,moleculestructureandbondingmodelofTATBan

4、dDATB(3，5一dinitro-2，4，6一triaminopyridine)wereinvestigatedinthisthesis．Moreover,theinnerinformationofmoleculeSUchascovalentbonds，wavefunction，statedensityandatomiclever-occupationprobabilitywerealsoobtainedbyanalysis．ElectronicstructureandbondingmodelofTATB，andTATBand3,5一dinitro一2，4，6一triaminopy

5、ridinearestudiedbydensityfunctionanddiscretevariationalfDFT-DVM)method．TheionsinTATBarewithpositiveandnegativechargesinturns．ThewidthofforbidbondnearFermilevelisabout2．5eV．ThepartialDOSofC，NorOwiththenegativechargeissimilareachother,whichisdifferentfromthatwiththepositivecharge．Thebondingmodels

6、oflargePbond,hydrogenbond，HOMOandLUMOarediscussed．TheionsinTATBarewithpositiveandnegativechargesinturns，whichisadvantageoustothemolecularstabilityandthesolidTATBmemberchainstability．BelongingtotheTATBkind，3,5-dinitro一2，4，6·triaminopyridinealsohasagoodstability．Q哪斑培wifll哪theionekx血ic出零蛔3,5-dinit

7、ro-2，4，6一triaminopyridinehassomechanges,whichdisplaysvibrationchangeruleaccordingtothepositionrelations，alsoindicatesonthecovalentbondintensitydistributionofthelinkelectriccharge(orelectronicdoud)ismoreuneventhanTATB，namelythesymm