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研究生:楊炳華
研究生(外文):Yang,Binghua
論文名稱:寡聚碳鏈基材應用於火炸藥分離回收之理論計算研究
論文名稱(外文):Theoretical study on the application of oligomeric carbon chain based materials to the explosives separation and recovery.
指導教授:劉敏憲
指導教授(外文):Liu,Minhsien
口試委員:陳成洪耀勳劉敏憲鄭根發
口試委員(外文):Chen,ChengHong,YawshunLiu,MinhsienCheng,Kenfa
口試日期:2011-05-12
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:應用化學碩士班
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:火炸藥分離單質炸藥固定相混合炸藥火炸藥DFT
外文關鍵詞:Explosive separationDFTComposite explosivesSingle-compound explosiveExplosiveStationary phase
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本論文研究旨在運用理論計算模擬,並採用最新版Gaussian 09程式軟體中與電子相關之密度泛函數理論(DFT)B3LYP/6-31G(d,p)的計算方法,針對聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚乙二醇(PEG)、聚異-黃樟油精(PISAF)及聚4-甲基-5-乙烯基噻唑(PMV)等四種,常見應用於固相微波萃取(SPME)或高效液相層析法(HPLC)中,對混合物分離或分析的纖維固定相填充材料之寡聚合物分子,分別對軍用單質炸藥奧托更(octogen, HMX)、海掃更(hexogen, RDX)、乙二醇二硝酸酯(ethylene glycol dinitrate, EGDN)、異戊四醇四硝酸酯(pentaerythrite tetranitrate, PETN)、硝化甘油(nitroglycerin, NG)、梯恩梯(TNT)及其衍生物(2-MNT、3-MNT、4-MNT、2,4-DNT、2,6-DNT)等11種火炸藥分子,進行分子組合系統間氫鍵(或凡得瓦力)、鍵能及庫倫吸引能等作用力之探討,進而於應用火炸藥分離或分析上之運用。
In this study, aimed at using quantum mechanical theory, i.e., electronic density functional theory (DFT) B3LYP/6-31G (d,p) in the latest version of Gaussian 09 program, to analyze the inter-molecule hydrogen bonding(or ven der Waals force), bound energy, and coulomb attraction energy between Polydimethylsiloxane (PDMS), Polyethylene glycol (PEG), poly 1,2methylenedioxy-4-propenyl benzene (PISAF), and poly 4-Methyl-5-vinylthiazole (PMV), those are oligomers of stationary phase packing material and usually used in solid-phase microextraction (SPME) or high-performance liquid chromatography (HPLC) to separate or analyze a mixture of compounds, and 11 kinds of explosive molecules respectively (including explosive compound of military explosives octogen (HMX), hexogen (RDX), ethylene glycol dinitrate (EGDN), pentaerythrite tetranitrate (PETN), nitroglycerin (NG), trinitrotoluene (TNT) and its derivatives (2-MNT, 3-MNT, 4-MNT, 2,4-DNT, 2,6-DNT)). Furtherore, the results of our study can be applied in the analysis or separation of explosives.
誌謝 i
摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
表目錄 vii
圖目錄 viii
1.緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究背景 3
1.3.1軍用火炸藥簡介 3
1.3.2固定相在火炸藥分析上之進展 4
1.3.3吸附性纖維固定相的選擇 6
1.3.4火炸藥分子的選擇 8
1.3.5分子組合系統分子間作用力之研究 10
1.4研究架構 12
2.計算方法及理論探討 13
2.1建立分子的幾何結構 13
2.2 Gaussian 09套裝軟體 13
2.3分子穩定態最適化幾何優選及能量計算 15
2.3.1 Density Functional Theory (DFT)/ B3LYP法 15
2.3.2基底函數組 16
2.4氫鍵鍵能計算 18
2.5庫倫吸引能計算 19
3.結果與討論 20
3.1聚二甲基矽氧烷(PDMS)與火炸藥分子之雙分子系統 20
3.1.1單體與火炸藥分子之組合系統 20
3.1.2二聚體與火炸藥分子之組合系統 26
3.1.3三聚體與火炸藥分子之組合系統 31
3.1.4綜合分析 36
3.2聚乙二醇(PEG)與火炸藥分子之雙分子系統 38
3.2.1單體與火炸藥分子之組合系統 38
3.2.2二聚體與火炸藥分子之組合系統 43
3.2.3三聚體與火炸藥分子之組合系統 48
3.2.4綜合分析 53
3.3聚-4-甲基-5-乙烯基噻唑(PMV)與火炸藥分子之雙分子系統 55
3.3.1單體與火炸藥分子之組合系統 55
3.3.2二聚體與火炸藥分子之組合系統 60
3.3.3三聚體與火炸藥分子之組合系統 65
3.3.4綜合分析 70
3.4聚異黃樟油精(PISAF)與火炸藥分子之雙分子系統 72
3.4.1單體與火炸藥分子之組合系統 72
3.4.2二聚體與火炸藥分子之組合系統 77
3.4.3三聚體與火炸藥分子之組合系統 82
3.4.4綜合分析 87
4.結論 89
參考文獻 91
自傳 96

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