南京理工大学团队突破全氮阴离子盐研究：从“超级炸药”到火箭燃料

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近日，南京理工大学胡炳成教授团队在全氮阴离子盐研究领域再次取得重大突破。他们成功合成了首个无水全氮阴离子金属盐AgN5及其氨配合物，这一成果发表在国际顶级期刊《自然·通讯》上，标志着我国在超高能含能材料研究领域持续领跑全球。

全氮阴离子盐是一种由全氮阴离子（N5-）和阳离子构成的新型高能材料，其独特之处在于完全由氮元素组成的阴离子结构。这种材料在特定条件下能够释放大量能量，因此被视为潜在的高效燃料或炸药。

2017年，胡炳成教授团队首次成功合成了室温下稳定的全氮阴离子盐，这一突破性成果发表于国际顶级期刊《科学》。该研究采用间氯过氧苯甲酸和甘氨酸亚铁作为试剂，通过氧化断裂的方式制备出分解温度高达116.8℃的稳定化合物，展现了优异的热稳定性。

最新研究中合成的AgN5是首个无水的全氮阴离子金属盐，这一突破具有重要意义。全氮阴离子盐具有超高能量密度，理论上可达10万到100万焦耳/克，相当于传统TNT炸药的10倍甚至百倍。然而，此前的合成物普遍存在稳定性差的问题，难以实际应用。

AgN5的合成解决了这一关键难题。它不仅证实了AgN5的存在，更为全氮含能材料的实际应用奠定了理论基础。这种新型高能含能材料在炸药、推进剂等领域展现出巨大的潜在价值。

全氮阴离子盐因其高能量密度和清洁无污染的特点，在军事领域具有巨大应用潜力。它可以用于提升武器性能，同时减少环境污染。此外，其高效、低污染的特性也符合绿色能源的发展趋势。

在超高能材料研究领域，中美两国展开了激烈的竞争。美国在1999年首次合成全氮阳离子盐，但其链状结构不够稳定。而中国在全氮阴离子盐研究方面持续领跑，胡炳成教授团队的成果引起了国际广泛关注。

美国也在积极布局，宣布在金属氢研究方面取得进展。金属氢在同等质量下，爆炸能量相当于TNT炸药的35倍，但目前无法在室温条件下存在，实验室制备的样品很快就会消失。

全氮阴离子盐的研究突破不仅展示了其在军事领域的应用潜力，更为我国在超高能含能材料研究领域赢得了国际话语权。随着研究的深入，这种新型材料有望在更多领域发挥重要作用，为国家发展注入新的科技动力。

这一系列突破性成果的背后，是中国在科技创新领域的持续投入和科研人员的不懈努力。在当前国际形势下，这种基础研究的突破对于提升我国国防实力、推动科技进步具有重要意义。