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Morphology prediction of dihydroxylammonium 5,5′-bistetrazole-1,1′-diolate (TKX-50) crystal in different solvent systems using modified attachment energy model

溶剂 Crystal(编程语言) 表面积体积比 分子动力学 体积热力学 乙二醇 化学 材料科学 结晶学 物理化学 热力学 计算化学 有机化学 计算机科学 物理 程序设计语言
作者
Fang Chen,Tao Zhou,Lijie Li,Chongwei An,Jun Li,Duanlin Cao,Jianlong Wang
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier]
卷期号:53: 181-193 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2022.02.008
摘要

In order to theoretically study the growth morphology of dihydroxylammonium 5,5′-bistetrazole-1,1′-diolate (TKX-50) crystal in different solvent systems, crystal–solvent models were established, and then molecular dynamics (MD) methods were adopted as a means to simulate particle motion. Modified attachment energy (MAE) model was employed to calculate the growth morphology of TKX-50. The simulation results demonstrate that COMPASS force field and RESP charge are suitable for molecular dynamics simulation of TKX-50. The morphologically dominant growth surfaces of TKX-50 in vacuum are (0 2 0), (0 1 1), (1 1 –1), (1 0 0) and (1 2 0), respectively. In water (H2O) and N, N-dimethylformamide (DMF) solvents, the (1 1 –1) face is the largest in the habit face, the growth rate of (0 2 0) face becomes faster. With the increase of temperature, the aspect ratios of TKX-50 crystal in DMF solvent increase, and the areas of the (1 2 0) faces decrease. In ethylene glycol /H2O mixed solvent system with volume ratio of 1/1, aspect ratio of TKX-50 is relatively small. In formic acid /H2O mixed solvents with different volume ratios (1/4, 1/3, 1/2, 1/1 and 2/1), aspect ratio of TKX-50 is relatively small when volume ratio is 1/2.
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