全氮陰離子鹽合成 胡炳成教授將成N2爆彈之父

2017-01-29 17:18?來源 溫州視線綜合

　　全氮陰離子鹽合成：南京理工大學化工學院胡炳成教授團隊成功合成世界首個全氮陰離子鹽，這是新一代超高能含能材料，全氮陰離子鹽可制造出威力強大無污染的N2爆彈，胡炳成教授將成N2爆彈之父。

　　2017年1月27日，胡炳成教授關于全氮陰離子鹽相關研究論文發表在國際頂級期刊《科學》上，這也是我國在《科學》上發表的含能材料領域第一篇研究論文。

某科幻動漫中的N2炸彈爆炸畫面

“N2炸彈”的威力

　　據南理工網站報道，全氮陰離子（N5-)，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。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，相關材料的研制成功有望在炸藥、發射藥和推進劑領域產生驚人的發展。

　　據報道，在世界范圍內，獲取全氮陰離子都是一個難題，自1772年從大氣中分離出來N2以后，直到1890年，才發現第一種全氮離子N3-，此后相關研究止步不前。科研工作者對從N3到N13的各種全氮衍生物進行了大量的理論預測，但真正制取成功相關化合物的成果少之又少。用于制備全氮離子的前驅體芳基五唑直到1956年才首次被合成；1999年，美國空軍研究實驗室才首次合成呈線狀N5+陽離子，當時的研究目的是制造取代有毒的肼類火箭燃料的新型火箭燃料。南京理工大學胡丙成教授團隊這次成功合成出全氮陰離子鹽是這一領域的突破性成果。理論上，全氮類物質的能量水平可達10^4~10^5焦耳/克級別，這相當于TNT炸藥的10~100倍，不僅可用于制造更大威力，的炸藥、發射藥、推進劑，也有望用于制造不需核裂變起爆的“干凈”氫彈，這幾乎就是我們前面剛剛提到的幻想中的“N2爆彈” (EVA里面對N2的解釋是None nuclear的縮寫，但有意思的是，現實中全氮類物質爆炸的產物就是N2——氮氣)了。

　　全氮陰離子鹽的成功合成，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了堅實基礎，對于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。我國全氮陰離子鹽合成，標志著中國已經占領新一代超高能含能材料研究國際制高點。

編輯： yujeu