椅式(5,5)单壁碳纳米管内硝基甲烷热解反应的理论研究

• 作者: 吴忠波 庹新林 徐卫林 易长海 王罗新 许杰 邹汉涛
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 物理化学 碳纳米管 硝基甲烷 热解反应 从头算
• 年，卷（期）: 2009,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 518-522
• 页数: 5页
• 分类号: TJ55|O641
• 字数: 2014字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.05.005

摘要

采用完全活性空间自洽场方法(CASSCF)以及组合的量子化学ONIOM方法,研究了硝基甲烷受限于椅式(5,5)单壁碳纳米管内的结构及热解过程.分子结构分析表明,椅式(5,5)碳纳米管内的硝基甲烷其构型发生扭转,Cs对称性消失,C-N键长略微缩短.热解势能面分析发现,硝基甲烷单体沿C-N键的热解是一个无过渡态的解离过程,而硝基甲烷在椅式(5,5)碳纳米管内的热解需经历一个过渡态,所需克服的能垒约为198 kJ·mol~(-1),比硝基甲烷单体的解离能降低了21 kJ·mol~(-1)左右.此外,计算结果还表明,椅式(5,5)碳纳米管内的硝基甲烷热解过程中的分子结构、NO_2和CH_3基团电荷变化与单体解离过程亦有所不同.