TATB与AOT溶液界面相互作用的分子动力学模拟

作者：魏贤凤; 刘珉; 文韬; 杨光成; 郭长平

来源：含能材料, 2022, 30(06): 597-603.

• 1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)
• 磺基丁二酸钠二辛酯(AOT)
• 界面相互作用
• 分子动力学模拟

为得到表面活性剂磺基丁二酸钠二辛酯(AOT)对1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)结晶过程的影响规律，通过分子动力学方法(MD)对TATB与AOT溶液的界面相互作用进行了研究。首先采用Morphology模块中的Bravis-Friedel-Donnary-Harker(BFDH)模型和Adhesion Energy(AE)模型，确定了真空中TATB晶体的7个主要晶面，然后建立了TATB晶面与AOT溶液的界面模型，进行了分子动力学方法模拟，并运用修正后的AE模型，对所得数据进行了处理。结果显示，真空中TATB晶体的主要晶面分别为(0 0 1)、(1 0-1)、(1-1 0)、(1 0 0)、(1-1 1)、(0 1-1)和(0 1 0)面，AOT溶液对TATB的结晶速率具有整体促进作用。通过分析TATB晶面结构及分子间相互作用，认为(0 0 1)面的特殊平面结构，导致其与AOT溶液的相互作用较弱，附着能较低，为119.832 kJ·mol-1，因此在结晶过程中生长速率相对较慢，而(1 0-1)、(1-1 0)、(1 0 0)、(1-1 1)、(0 1-1)和(0 1 0)晶面附着能较高(均高于119.832 kJ·mol-1)，生长速度相对较快。因此，在结晶实验过程中，TATB首先呈现叶片状结构，随着时间推移，(0 0 1)面逐渐生长，最终呈现长叶片状结构。

• 单位
  中国工程物理研究院化工材料研究所