Trinitramid分子:火箭固体燃料新选择?

科学家发现新的分子：Trinitramid

Trinitramid分子:火箭固体燃料新选择?

Trinitramid可能会成为一种新的火箭燃料组成分子。这种燃料和目前使用最高效的火箭燃料相比，效率还可以提高20%~30%。这项成果是由瑞典皇家理工学院（KTH）研究人员发现的。研究人员发现的这种新分子，为寻求火箭固体燃料替代品提供了一种新的选择，这项成果将发表于Angewandte Chemie International Edition杂志上。

KTH物理化学教授Tore Brinck提到，一条经验法则是，火箭燃料效率每提高10%，火箭的有效载荷可以翻一番。更重要的是，这种分子只由氮气和氧气组成，从而使火箭燃料更环保。这比目前采用的固体火箭燃料（每发射一次航天飞机释放的污染物相当于550吨浓缩盐酸）更好。

KTH研究团队人员在氮氧化物组内发现了这种新分子。研究人员利用量子化学计算，还在研究另外一种化合物的分解，这样可以了解这种分子的稳定性。

Brinck还提到，这个分子仅包含氮和氧，目前已知的这类化合物只有8种，而且大部分是在18世纪发现的。这也是最大的氮氧化物，它的分子式为N（NO2）3，分子结构类似于一个螺旋桨。

目前研究人员已经展示了分子如何产生以及分析。研究人员还利用可探测试管成功地生产出足够的化合物。Brinck教授提到，还需要对分子固态形式下的稳定性进行观察。

科学家发现新的分子：Trinitramid

每日科学2010年12月22日报道，瑞典皇家理工学院物理化学教授陶尔·布林克（Tore Brinck）在与瑞典皇家理工学院研究团队的合作研究中，在氮氧化物群中发现一种仅包含氮和氧的化合物新分子N(NO2)3，采用量子化学计算，他们了解到这种新的分子可能是稳定的。氮氧化合物先前已知的只有八个，其中大部分是在18世纪发现的。N(NO2)3是最大的氮氧化物。这个分子在形状上也类似一个推进器。科学家认为它可能成未来的火箭燃料。这种新燃料的效率比今天最佳火箭燃料可提高20%到30%。

每提高火箭燃料效率百分之十，火箭的有效载荷就会翻一番。更重要的是，这种分子只包含氮和氧，从而使火箭燃料更环保。这种环保性超过了现在使用的固体火箭燃料NH4ClO4，每次发射航天飞机后者带来的排放相当于550吨浓盐酸。

科学家们已说明，这一分子如何制成，如何分析。科学家们正在设法在试验管中制造出足够的混合物，以便检测和分析。这种分子固体状态稳定性如何还有待观察。这一研究结果目前发表在《应用化学》（Angewandte Chemie）杂志国际版。

（该化合物还没有中文译名。有人认为可以称为三硝基胺，氮原子sp杂化，应有离域大键存在，稳定性可大些。它作为固体燃料的氧化剂，例如，与肼发生燃烧反应：

N(NO2)3+3N2H4=5N2+6H2O）。

还有人认为，作为固体燃料，实际用起来还是要有一些污染的。因为还要添加一定的粘合剂、赋形剂等等。不过跟高氯酸盐相比，污染肯定有数量级的减少。作为固体燃料，不光要看含能率，还要看稳定性、制造、保存、燃烧特性，以及工业生产难度和制造成本（现在的固体燃料并不算便宜）。它很可能击败液氧-煤油火箭发动机而成为起飞级的首选。