南京理工大学的胡炳成教授领衔的研究团队。

南京理工大学化工学院胡炳成教授领衔的研究团队，在近期成功合成了全球首个全氮阴离子盐，这一成果标志着我国在含能材料领域的研究达到了国际领先水平。《科学》杂志于27日发表了相关研究论文，这是我国在该领域发表的首篇研究论文。据南京理工大学官方网站消息，该合成的化合物拥有全氮阴离子（N5-）。据论文描述，这类全氮超高含能材料（炸药）的能量水平可达到TNT的3倍以上，具有高密度、高能量、爆炸产物清洁无污染（爆炸产物为氮气，无污染）、稳定安全等优点。全氮类物质的研究将为超高含能材料的快速发展提供直接动力，其成功研制有望在炸药、发射药和推进剂等领域引发革命性的变革。全球范围内，全氮阴离子的获取一直是一个难题。自1772年氮气（N2）被分离出来，直到1890年，人们才发现了第一种全氮离子N3-。此后，相关研究进展缓慢。科研人员对从N3到N13的各种全氮衍生物进行了大量理论预测，但成功制取相关化合物的实例并不多。用于制备全氮离子的前驱体芳基五唑直至1956年才被首次合成；1999年，美国空军研究实验室首次合成了线状的N5+阳离子。当时的研究目的是为了开发一种新型火箭燃料，以替代有毒的肼类燃料。南京理工大学胡炳成教授团队此次合没晌唯成全氮阴离子盐的成功，是该领域的重大突破。理论上，全氮类物质的能量水平可达到每克10^4至10^5焦耳，这是TNT炸药的10至100倍。这不仅意味着可以制造更大威力的炸药、发射药、推进剂，还有望用于制造不需核裂变起爆的“干净”氢弹。这一成果距离实现人们之前设想的“N2爆弹”（在《EVA》中N2被解释为None nuclear的缩写，有趣的是，现实中全氮类物质爆炸谨枝的产物正是N2——氮气）的梦想又近了一步。全氮阴离子盐的成功制备，在全氮类物质研究领域具有划时代的意义，为制备枯培全氮阴离子高能化合物奠定了坚实的基础，对全氮含能材料的发展具有重大的科学意义。高性能含能材料不仅可以用于制造强大的爆炸物，还是下一代运载火箭的关键技术。新型材料有望大幅提高火箭的比冲，从而显著提升运载火箭的性能。