南理工世界首次合成全氮陰離子鹽 ”N2爆彈”嗎？

還記得科幻作品里面威力堪比核武器而沒(méi)有核污染的”N2爆彈”嗎?中國(guó)造出來(lái)了。南京理工大學(xué)化工學(xué)院胡炳成教授團(tuán)隊(duì)近日成功合成世界首個(gè)全氮陰離子鹽，占領(lǐng)新一代超高能含能材料研究國(guó)際制高點(diǎn)。相關(guān)研究論文27日發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《科學(xué)》上，這也是我國(guó)在《科學(xué)》上發(fā)表的含能材料領(lǐng)域第一篇研究論文。

據(jù)南理工網(wǎng)站報(bào)道，此次合成的化合物含有全氮陰離子(N5-)。據(jù)相關(guān)論文，全氮類超高含能材料(炸藥)的能量可達(dá)3倍TNT以上，具備高密度、高能量、爆轟產(chǎn)物清潔無(wú)污染(爆炸產(chǎn)物為氮?dú)?，無(wú)污染)、穩(wěn)定安全等特點(diǎn)。全氮類物質(zhì)的相關(guān)研究將直接推動(dòng)超高含能材料的快速進(jìn)步，相關(guān)材料的研制成功有望在炸藥、發(fā)射藥和推進(jìn)劑領(lǐng)域產(chǎn)生驚人的發(fā)展。

據(jù)報(bào)道，在世界范圍內(nèi)，獲取全氮陰離子都是一個(gè)難題，自1772年從大氣中分離出來(lái)N2以后，直到1890年，才發(fā)現(xiàn)第一種全氮離子N3-，此后相關(guān)研究止步不前?？蒲泄ぷ髡邔?duì)從N3到N13的各種全氮衍生物進(jìn)行了大量的理論預(yù)測(cè)，但真正制取成功相關(guān)化合物的成果少之又少。用于制備全氮離子的前驅(qū)體芳基五唑直到1956年才首次被合成;1999年，美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室才首次合成呈線狀N5+陽(yáng)離子，當(dāng)時(shí)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(xué)胡丙成教授團(tuán)隊(duì)這次成功合成出全氮陰離子鹽是這一領(lǐng)域的突破性成果。理論上，全氮類物質(zhì)的能量水平可達(dá)10^4~10^5焦耳/克級(jí)別，這相當(dāng)于TNT炸藥的10~100倍，不僅可用于制造更大威力，的炸藥、發(fā)射藥、推進(jìn)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(duì)N2的解釋是None nuclear的縮寫，但有意思的是，現(xiàn)實(shí)中全氮類物質(zhì)爆炸的產(chǎn)物就是N2——氮?dú)?了。

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