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高能有机叠氮增塑剂的设计与计算研究

摘要第5-7页
Abstract第7-9页
第1章 绪论第15-29页
    1.1 研究背景和意义第15-16页
    1.2 国内外研究进展第16-20页
        1.2.1 叠氮增塑剂的实验研究进展第16-19页
            1.2.1.1 叠氮小分子增塑剂第16-19页
            1.2.1.2 叠氮齐聚物增塑剂第19页
        1.2.2 叠氮增塑剂的理论研究进展第19-20页
    1.3 研究方法简介第20-28页
        1.3.1 量子化学方法第21-22页
            1.3.1.1 密度泛函理论(DFT)方法第21-22页
            1.3.1.2 自然键轨道理论(NBO)分析方法第22页
            1.3.1.3 分子中的原子量子理论(QTAIM)分析方法第22页
        1.3.2 “量化后”计算方法第22-25页
            1.3.2.1 热力学性质的计算第22-23页
            1.3.2.2 固态生成焓的计算第23页
            1.3.2.3 爆速爆压的计算第23-24页
            1.3.2.4 比冲的计算第24-25页
            1.3.2.4 键解离能和活化能的计算第25页
        1.3.3 力场方法第25-26页
            1.3.3.1 分子力学(MM)方法第25-26页
            1.3.3.2 分子动力学(MD)方法第26页
        1.3.4 静态力学分析方法第26-28页
    1.4 研究内容第28-29页
第2章 四种经典叠氮增塑剂的结构与性能第29-39页
    2.1 引言第29-30页
    2.2 计算方法第30-31页
    2.3 结果与讨论第31-38页
        2.3.1 分子结构第31页
        2.3.2 红外光谱第31-33页
        2.3.3 热力学性能第33-35页
        2.3.4 能量性能第35页
        2.3.5 热解机理第35-38页
            2.3.5.1 1,5-二叠氮-3-硝基氮杂戊烷(DIANP)第36页
            2.3.5.2 1,3-二叠氮-2-甲基-2-硝基丙烷(DAMNP)第36-37页
            2.3.5.3 1,3-二叠氮乙酰氧基-2,2-二叠氮甲基丙烷(PEAA)第37页
            2.3.5.4 二叠氮季戊二醇二硝酸酯(PDADN)第37-38页
    2.4 本章小结第38-39页
第3章 取代基对叠氮化合物结构与性能的影响第39-53页
    3.1 引言第39-40页
    3.2 计算方法第40-42页
    3.3 结果与讨论第42-52页
        3.3.1 取代基对脂肪族叠氮化合物性能的影响第42-48页
            3.3.1.1 热力学性能第42-46页
            3.3.1.2 能量性能第46-48页
            3.3.1.3 热稳定性第48页
        3.3.2 环上氮原子数对芳香族叠氮化合物性能的影响第48-52页
            3.3.2.1 几何结构第48-50页
            3.3.2.2 能量性能第50页
            3.3.2.3 热稳定性第50-52页
    3.4 本章小结第52-53页
第4章 异构化对叠氮化合物结构与性能的影响第53-62页
    4.1 引言第53-54页
    4.2 计算方法第54-55页
    4.3 结果与讨论第55-61页
        4.3.1 叠氮异构体第55-57页
            4.3.1.1 气态下的主要存在形式第55-56页
            4.3.1.2 液态下的主要存在形式第56-57页
        4.3.2 异构化反应第57-59页
            4.3.2.1 1H/2H异构化反应第57-58页
            4.3.2.2 叠氮/四唑(AZ/TZ)异构化反应第58-59页
        4.3.3 芳香性第59-61页
            4.3.3.1 叠氮异构体的芳香性第60页
            4.3.3.2 四唑异构体的芳香性第60-61页
    4.4 本章小结第61-62页
第5章 氢键作用对叠氮化合物结构与性能的影响第62-75页
    5.1 引言第62页
    5.2 计算方法第62-63页
    5.3 结果与讨论第63-74页
        5.3.1 3,5-二叠氮-1,2,4-三唑(DATZ)第63-69页
            5.3.1.1 几何结构第63-65页
            5.3.1.2 光谱/波谱性能第65-66页
                5.3.1.2.1 红外光谱第65页
                5.3.1.2.2 核磁共振谱第65-66页
            5.3.1.3 分子间氢键相互作用第66-69页
                5.3.1.3.1 NBO分析第66-67页
                5.3.1.3.2 QTAIM分析第67-69页
        5.3.2 质子转移机理第69-71页
        5.3.3 3,5-二叠氮-1,2,4-三唑-5-硝基四唑盐(DATZNTZ)第71-74页
            5.3.3.1 几何结构第71-72页
            5.3.3.2 紫外/可见光谱第72-73页
            5.3.3.3 分子内氢键相互作用第73-74页
    5.4 本章小结第74-75页
第6章 新型高能叠氮化合物的分子设计第75-87页
    6.1 引言第75-76页
    6.2 计算方法第76-77页
    6.3 结果与讨论第77-86页
        6.3.1 脂肪族叠氮化合物第77-82页
            6.3.1.1 分子结构第77-78页
            6.3.1.2 光谱/波谱性能第78-80页
                6.3.1.2.1 红外光谱第78页
                6.3.1.2.2 核磁共振谱第78-79页
                6.3.1.2.3 紫外/可见光谱第79-80页
            6.3.1.3 热力学性质第80页
            6.3.1.4 能量性能第80-81页
            6.3.1.5 热解机理与热稳定性第81-82页
        6.3.2 芳香族叠氮化合物第82-86页
            6.3.2.1 分子结构第82页
            6.3.2.2 能量性能第82-83页
            6.3.2.3 光谱性能第83-84页
                6.3.2.3.1 红外光谱第83页
                6.3.2.3.2 紫外/可见光谱第83-84页
            6.3.2.4 热解机理和热稳定性第84-86页
    6.4 本章小结第86-87页
第7章 叠氮增塑剂对粘合剂的增塑效应第87-104页
    7.1 引言第87-88页
    7.2 计算模型和模拟细节第88-92页
        7.2.1 计算模型第88-90页
            7.2.1.1 硝化纤维素(NC)的计算模型第88-89页
            7.2.1.2 聚叠氮缩水甘油醚(GAP)的计算模型第89-90页
            7.2.1.3 BAMO-AMMO三嵌段共聚物的计算模型第90页
        7.2.2 MD模拟细节第90-92页
            7.2.2.1 大分子链第90-91页
            7.2.2.2 晶胞第91-92页
    7.3 结果和讨论第92-103页
        7.3.1 DIANP对NC的增塑效应第92-97页
            7.3.1.1 模拟平衡的确定第92-93页
            7.3.1.2 相容性第93-94页
            7.3.1.3 力学性能第94-96页
                7.3.1.3.1 NC的力学性能第94页
                7.3.1.3.2 复合体系的力学性能第94-96页
            7.3.1.4 组分间的相互作用第96-97页
                7.3.1.4.1 结合能第96-97页
                7.3.1.4.2 径向分布函数第97页
        7.3.2 DIANP对GAP的增塑效应第97-100页
            7.3.2.1 模拟平衡的确定第97-98页
            7.3.2.2 相容性第98页
            7.3.2.3 复合体系的力学性能第98-99页
            7.3.2.4 组分间的相互作用第99-100页
        7.3.3 DIANP对BAMO-AMMO的增塑效应第100-103页
            7.3.3.1 BAMO的最佳模拟链长第100-101页
            7.3.3.2 BAMO-AMMO的最佳摩尔比第101页
            7.3.3.3 复合体系的最佳配比第101-103页
                7.3.3.3.1 相容性和力学性能第101-102页
                7.3.3.3.2 组分间相互作用第102-103页
    7.4 本章小结第103-104页
第8章 新型叠氮增塑剂的理论筛选方法及其应用第104-113页
    8.1 引言第104-106页
    8.2 计算细节第106-108页
        8.2.1 DFT计算第106-107页
        8.2.2 MD模拟第107-108页
    8.3 结果和讨论第108-112页
        8.3.1 能量性能第108页
        8.3.2 稳定性第108-109页
            8.3.2.1 化学稳定性第108-109页
            8.3.2.2 热稳定性第109页
        8.3.3 复合体系的力学性能第109-110页
        8.3.4 晶体结构和红外光谱第110-112页
            8.3.4.1 晶体结构第111页
            8.3.4.2 红外光谱第111-112页
    8.4 本章小结第112-113页
第9章 结论第113-116页
    9.1 论文总结第113-114页
    9.2 主要创新点第114-115页
    9.3 问题与展望第115-116页
参考文献第116-133页
致谢第133-134页
攻读博士学位期间科研以及获奖情况第134-138页
附录 论文中出现的主要缩写及其对应的全称第138页

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