中国首创全氮阴离子盐：从超级炸药到火箭燃料的革命性突破

中国首创全氮阴离子盐：从超级炸药到火箭燃料的革命性突破

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观察者网

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https://user.guancha.cn/main/content?id=1318541

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https://www.163.com/dy/article/JCV6NOR705322ICO.html

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https://m.toutiao.com/article/7157368129793229325/

2017年，南京理工大学胡炳成教授团队在《科学》杂志发表了一项震惊世界的研究成果：他们首次成功合成了室温下稳定的全氮阴离子盐。这一突破不仅标志着中国在含能材料领域达到国际领先水平，更为未来军事、航天等领域的技术革新奠定了基础。

全氮阴离子盐是一种由全氮阴离子（N5-）和阳离子组成的新型高能材料。其独特之处在于完全由氮元素构成的阴离子结构，这赋予了它极高的能量密度。根据理论计算，全氮类物质的能量水平可达到每克10^4至10^5焦耳，是传统TNT炸药的10至100倍。

这种材料的突破性进展在于实现了室温下的稳定性。胡炳成团队通过氧化断裂的方式，成功制备出分解温度高达116.8℃的稳定化合物。这一温度远高于一般炸药的分解温度（通常在200℃以上），表明全氮阴离子盐具有优异的热稳定性。

在军事领域，全氮阴离子盐展现出巨大的应用潜力。其高能量密度特性使其成为导弹和火箭推进剂的理想选择，能够显著提升武器性能。更重要的是，其爆炸产物仅为氮气，清洁无污染，符合现代武器系统对环保的要求。

在航天领域，这种新材料有望成为下一代运载火箭的关键技术。作为固体火箭燃料，全氮阴离子盐不仅能提供更高的比冲，还能显著提升火箭性能。其稳定性和安全性也为实际应用提供了可靠保障。

值得注意的是，美国在该领域的研究进展相对滞后。虽然美国空军研究实验室早在1999年就首次合成了线状的N5+阳离子，但其稳定性较差，且合成过程涉及有毒的氢氟酸。相比之下，中国团队的成果不仅在稳定性上更具优势，而且合成方法更为安全可靠。

全氮阴离子盐的成功合成，不仅展示了中国在新材料领域的科研实力，更为未来能源、国防及环保等领域的技术革新提供了新的可能。随着研究的深入，这种“超级炸药”有望在更多领域发挥重要作用，为人类科技进步注入新的动力。