[发明专利]六硝基六氮杂异伍兹烷晶型定量测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种六硝基六氮杂异伍兹烷晶型定量测定技术，特别涉及到一种六硝基六氮杂异伍兹烷晶型定量测定方法。

背景技术

六硝基六氮杂异伍兹烷(俗称CL-20,简写为HNIW)是近几年来发现合成的新型高密度、高能量、高爆压、高爆速的笼形化合物,是迄今为止应用的能量最高的单质炸药。CL-20由美国海军武器中心NieIsen最早合成出来,被美国专家称之为“突破性的第4代含能材料”,是“威力最强大的非核炸药”。CL-20在常温常压下稳定存在α-、β-、γ-及ε-四种晶型，不同晶型的CL-20性质各有差异(如感度、爆轰性能等)，而这些性质对CL-20的应用非常重要。在CL-20的四种晶型中,ε-晶型密度最大，热稳定性最好，感度也最低，在武器装备中应用的均为ε-CL-20。当将其他晶型的CL-20转化为ε晶型时,不仅要求CL-20的化学纯度,而且要求晶型纯度,这就必须解决如何鉴别各种晶型以及如何确定ε晶型及其他晶型含量这两个问题。

目前，晶型的定量分析方法主要有：红外光谱法、X射线衍射法等。对于红外光谱法，通常需要压片，制样极其繁琐，而且红外的峰通常很宽，不利于定量分析。X射线衍射法灵敏度相对而言较低，不适用于样品量较少或低含量物质的定量分析。因此，需要发展一种快速、准确、简便的方法来对CL-20的晶型进行定性、定量分析，以便解决目前CL-20晶型定量分析中存在的制样繁琐及灵敏度不够的问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决了现有技术采用拉曼光谱法测定六硝基六氮杂异伍兹烷CL-20晶型存在的拉曼光谱振动频率较弱、拉曼峰峰形复杂且峰位重叠和谱图分析较为困难等问题的定量测定方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种六硝基六氮杂异伍兹烷晶型形定量测定方法，方法如下，

a.首先配置多组不同α-和ε-、β-和ε-及γ-和ε-晶型配比的六硝基六氮杂异伍兹烷CL-20混合物样品，

b.采用傅立叶变换拉曼光谱法分别测定CL-20混合物波数范围为810-870cm^-1区域的拉曼光谱图，

c.通过硝基特征峰的峰强度变化率分别建立相对峰高与CL-20混合物中α-CL-20、β-CL-20或γ-CL-20晶型含量的直线关系，

d.定量测定时以该直线关系为基准，对制备ε-CL-20中其他α-CL-20、β-CL-20、γ-CL-20晶型固定含量的样品进行拉曼测试，参照建立的标准曲线，进行含量定量测定实验；

作为优选，步骤a中，样品的制备及纯度鉴定，依照溶剂重结晶法分别制备α-、β-、γ-及ε-四种晶型CL-20样品，并用XRD表征其纯度；

作为优选，步骤b中，将经过预处理的样品通过傅立叶拉曼光谱仪进行拉曼光谱检测，获得该样品的拉曼光谱图；所用傅立叶拉曼光谱仪的参数设置如下:仪器：Nicolet DXR SmartRaman光谱仪；测试条件：激光波长为532nm，激光能量为5mW，波数范围为3500-50cm-1，分辨率为4cm-1背景采集次数为32次，样品采集次数为32次；

作为优选，步骤c中，所述相对峰高与CL-20混合物中α-、β-或γ-晶型含量的直线关系的建立方法如下，计算多组混合物样品波数范围为810-870cm^-1区域的拉曼光谱图在的峰强之和；以其中一个峰强度除以两峰强度之和建立方程，可得到相对于晶型含量的表征曲线；以晶型含量的百分比为横轴、两峰强变化率为纵轴作图，得到两峰强变化率相对于晶型含量的百分比呈线性增加，以图中数据点拟合成一条直线，即：

X＝a+kY

式中，X为CL-20混合物α-、β-或γ-晶型含量，a为常数，k为系数，Y为两峰强变化率，其值可通过对波数范围为810-870cm^-1区域的拉曼光谱图分析得到；

作为优选，步骤a中，配置的混合物样品组数为五组或五组以上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：拉曼制样及其简便，只需将样品粘在样品台上，直接检测即可。因此，我们把近年来在物证鉴定领域越来越凸现优势的拉曼光谱法引入炸药检验领域。通过研究发现，在拉曼光谱检测中，四种晶型的CL-20谱图差异明显，并且随着不同晶型的配比混合，特征峰强度也随之变化。最终，我们可以得到不同晶型混合物配比的标准曲线，利用建立的标准曲线，可以实现对CL-20不同晶型含量的定量分析。

附图说明

图1XRD表征四种不同晶型的CL-20；