文　丽*

潍坊科技学院，山东　潍坊　262700



高氮含能化合物的研究方法与发展前景简析*

文丽*

潍坊科技学院，山东潍坊262700

多氮化合物是理想的高能量密度材料，对多氮含能化合物的研究方法及主要性质和研究现状进行阐述，展望21世纪初期多能材料的发展趋势。

高氮含能；从头算方法；密度泛函理论

多氮化合物指分子结构中含有多个氮原子直接相连的化合物，叠氮化合物、高氮化合物是常见的多氮化合物，全部由氮元素组成的多氮化合物为氮簇化合物。为适应高新科技的发展，高氮含能化合物近年来发展迅速。多氮化合物具有高氮低碳氢含量、高生成热且易于实现氧平衡等特征，是理想的高能量密度材料。但由于多氮化合物的高张力特点造成了不稳定性，使得此类化合物的合成具有很大的难度。目前世界各国都在积极开展相关的研究工作，国内也有多所大学及科研机构从实验和理论上对多氮含能化合物进行相关的研究。

一、理论基础与研究方法

量子力学中在非相对论近似条件下，微观粒子的运动规律满足Schrödinger方程，粒子的运动状态用波函数Ψ来描述。其中定态Schrödinger方程表述如下：

(一)从头算方法

从头算方法是全电子的非经验计算方法，根据非相对论近似、Born-Oppenheimer近似和轨道近似三个基本物理模型的近似，利用数学上的变分以及微扰近似方法，不借助任何经验参数求解多原子分子体系Schrödinger方程的一种理论方法。

Born-Oppenheimer近似：原子核的质量远大于电子质量，运动中当原子核位置发生微小变化时，电子能迅速调整自己的运动使之与原子核的运动相适应，基于这一性质，可以建立简单化的分子动力学模型，在解薛定谔方程时将电子与原子核分开处理。……