溶剂与添加剂调控2,6-双(苦基氨基)-3,5-二硝基吡啶(PYX)晶体形貌的机制研究及其在含能材料性能优化中的应用

（编辑推荐）本研究通过实验与分子模拟（MD/MAE模型）揭示了溶剂（DMSO/DMF）和添加剂（PEG 4000）对含能材料PYX晶体形貌的调控机制，成功将针状晶体转变为低长径比块状/片状晶体，显著改善其流动性与安全性（Tdecomp = 373°C，DC-J = 7500 m/s），为含能材料结晶工艺设计提供理论指导。

　　

Highlight

晶体形貌调控对提升炸药性能具有重要实践意义。本研究通过实验与分子模拟方法，探究了溶剂和添加剂对2,6-双(苦基氨基)-3,5-二硝基吡啶(PYX)晶体形貌的影响。

Computational theory

1980年，Hartman和Bennema提出晶体面生长速率与其附着能（Attachment Energy, AE）相关，建立经典AE模型：R_hkl ∝ |E_AE|。

Materials

PYX原料（纯度0.990）由西安近代化学研究所提供，通过苦基氯与2,6-二氨基吡啶缩合后经发烟硝酸硝化制得。所有有机溶剂（分析纯）购自国药集团。

Crystal structure analysis

PYX单晶结构（Klap?tke T.M.报道）属正交晶系（空间群P2₁2₁2₁），晶胞参数a = 14.5179 ?，b = 17.6612 ?，c = 18.3198 ?。真空条件下AE模型预测显示其呈针状习性。

Conclusions

溶剂（DMSO/DMF）和聚合物添加剂（PEG 4000）通过调控(110)/(111)晶面生长速率显著改变PYX形貌，MAE模型预测结果与实验一致，为含能材料结晶设计提供新策略。