高氯酸铵热分解机理的密度泛函理论研究

作者：杨洁; 凌琳; 李玉学^*; 吕龙^*

来源：Acta Chimica Sinica, 2023, 81(04): 328-337.

• 高氯酸铵
• 热分解机理
• broken-symmetry density functional theory (BS-UDFT)
• 开壳层单重态双自由基
• 固体推进剂

深入理解高氯酸铵的热分解机理,对于优化固体推进剂配方设计十分重要.我们采用对称破缺密度泛函方法(BS-UB3LYP/6-311+G(d,p)),对高氯酸铵的热分解机理进行了系统的梳理和深入研究.首先,高氯酸铵通过质子转移,生成HClO4和NH3,从吸附态进入气相.进而高氯酸的Cl—OH键均裂,生成羟基自由基·OH和三氧化氯自由基·ClO3,它们优先和NH3反应,生成·NH2.·NH2和HClO4反应生成·ClO4自由基,进而和NH3反应生成H2NO,再被自由基物种拔H生成NO. NO和·OH反应生成NO2,和·NH2及·OH反应生成N2O.这些产物与诸多实验观测结果一致.

• 单位
  中国科学院上海有机化学研究所; 上海理工大学