全氮阴离子盐是一种在常温状态下稳定的全氮物质,化学式为H25N34O3Cl。全氮阴离子盐是由氢、氮、氧、氯四种非金属元素组成,其盐的构成中阴离子部分全部由氮元素构成。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年中国全氮阴离子盐市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,全氮类物质是新一代超高能含能材料的典型代表,备受全球关注。全氮类物质主要分为离子型、共价型、聚合氮三大类。全氮阴离子盐是一种新型超高能含能材料,在化肥制造、炸药、民用烟花、环保、能源、食品、汽车、军事、航天等领域有着广阔应用前景。
在化肥领域,全氮阴离子盐的氮含量较高,作为有效氮源,其可用于制造尿素;在能源领域,全氮阴离子盐具有高密度、超高能量等特点,可用于制备高性能燃料电池及作为火箭助推器的燃料;在汽车领域,全氮阴离子盐性质稳定,可用于汽车安全气囊的气体发生剂;在炸药领域,全氮阴离子盐爆炸后主要分解产物为氮气,具有爆轰产物清洁无污染、高生成焓、超高能量特点,是制造炸药的理想原料。
以全氮阴离子盐制成的全氮炸药被认为是第五代炸药。全氮阴离子盐炸药爆炸性极强,瞬间可产生高达8000度的温度,爆炸能量是目前主流炸药TNT的3-10倍。以全氮阴离子盐制成的核武器,不存在核辐射和明显气体,可用于常规作战。
全氮阴离子盐合成难度极大,全球范围内,美国、中国在全氮阴离子盐研究及合成领域处于领先水平。美国空军研究实验室于20世纪末合成了呈线状的全氮阳离子(N5+),这是化学史上分离出来的第三个全氮物质。我国于2017年合成全球首个全氮阴离子盐(N5-),N5-在稳定性、安全性等方面明显优于N5+。
我国全氮阴离子盐相关研发院校或企业有南京理工大学、新洋丰等。南京理工大学胡炳成教授团以间氯过氧苯甲酸为切断试剂、以甘氨酸亚铁为助剂,通过氧化断裂的方式首次制备出室温下稳定的全氮阴离子盐。新洋丰目前己攻克全氮阴离子盐关键制程。
新思界
行业分析人士表示,作为超高能含能材料,全氮阴离子盐具有高密度、超高能量、产物清洁无污染等特点,在军事、民用领域具有广阔应用前景。全氮阴离子盐制造工艺较复杂,一定情况下限制了其应用,未来相关企业仍需加大技术研发、提高全氮阴离子盐生产效率,推动行业快速发展。