Kinetic stability and propellant performance of green energetic materials

Chemistry - A European Journal

Volumn 16, Issue 22, 2010, Pages 6590-6600

  Rahm, Martin ^a,b   Brinck, Tore ^a  

^a ROYAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Sweden)

^b Competence Centre for Energetic Materials ^*  (Sweden)

Author keywords

Density functional calculations; Energetic materials; Green chemistry; Kinetics; Propellants

Indexed keywords

AB INITIO AND DFT CALCULATIONS; AMMONIUM PERCHLORATES; AMMONIUM SALT; DENSITY-FUNCTIONAL CALCULATIONS; DINITRAMIDE; ENERGETIC MATERIAL; EXPERIMENTAL DATA; GASPHASE; GREEN CHEMISTRY; GREEN ENERGETIC MATERIALS; HEATS OF FORMATION; HIGH SPECIFIC IMPULSE; KINETIC STABILITY; LOW TEMPERATURES; PENTAZOLE; POLYMERIC BINDER; ROOM TEMPERATURE; THEORETICAL INVESTIGATIONS; UV SPECTRUM;

AMMONIUM COMPOUNDS; NEGATIVE IONS; PROPELLANTS; SALTS; ULTRAVIOLET SPECTROSCOPY;

SPACECRAFT PROPULSION;

EID: 77953163809     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201000413     Document Type: Article

References (69)

1. J. Giles, Nature 2004, 427, 580-581.
2. M. B. Talawar, R. Sivabalan, T. Mukundan, H. Muthurajan, A. K. Sikder, B. R. Gandhe, A. S. Rao, J. Hazard. Mater. 2009, 161, 589-607.
3. R. P. Singh, R. D. Verma, D. T. Meshri, J. M. Shreeve, Angew. Chem. 2006, 118, 3664-3682;
4. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3584-3601.
5. K. O. Christe, Propellants Explos. Pyrotech. 2007, 32, 194-204.
6. G. Steinhauser, T. M. Klapotke, Angew. Chem. 2008, 120, 3376-3394;
7. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3330-3347.
8. A. S. Tompa, Thermochim. Acta 2000, 357-358, 177-193.
9. S. Vyazovkin, C. A. Wight, J. Phys. Chem. A 1997, 101, 5653-5658.
10. A. N. Pavlov, V. N. Grebennikov, L. D. Nazina, G. M. Nazin, G. B. Manelis, Russ. Chem. Bull. 1999, 48, 50-54.
11. M. Rahm, T. Brinck, Chem. Commun. 2009, 2896-2898.
12. M. Rahm, T. Brinck, J. Phys. Chem. A 2010, 114, 2845-2854.
13. J. L. Moruzzi, J. T. Dakin, J. Chem. Phys. 1968, 49, 5000-5006.
14. K. Hiraoka, S. Fujimaki, K. Aruga, S. Yamabe, J. Phys. Chem. 1994, 98, 8295-8301.
15. M. S. Resat, V. Zengin, M. C. Garner, R. E. Continetti, J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1719-1724.
16. J. W. Torchia, K. O. Sullivan, L. S. Sunderlin, J. Phys. Chem. A 1999, 103, 11109-11114.
17. J. V. Coe, J. T. Snodgrass, C.B. Freidhoff, K.M. McHugh, K. H. Bowen, J. Chem. Phys. 1987, 87, 4302-4309.
18. A. Alijah, E. S. Kryachko, J. Mol. Struct. 2007, 844-845, 193-199.
19. I. Papai, A. Stirling, Chem. Phys. Lett. 1996, 253, 196-200.
20. A. Snis, I. Panas, Chem. Phys. Lett. 1999, 305, 285-292.
21. K. O. Christe, W.W. Wilson, J.A. Sheehy, J.A. Boatz, Angew. Chem. 1999, 111, 2112-2118;
22. Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 2004-2009.
23. A. Vij, J. G. Pavlovich, W. W. Wilson, V. Vij, K. O. Christe, Angew. Chem. 2002, 114, 3177-3180;
24. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 3051-3054.
25. H. Ostmark, S. Wallin, T. Brinck, P. Carlqvist, R. Claridge, E. Hedlund, L. Yudina, Chem. Phys. Lett. 2003, 579, 539-546.
26. R. N. Butler, J. C. Stephens, L. A. Burke, Chem. Commun. 2003, 1016-1017.
27. T. Schroer, R. Haiges, S. Schneider, K. O. Christe, Chem. Commun. 2005, 1607-1609.
28. R. N. Butler, J. M. Hanniffy, J. C. Stephens, L. A. Burke, J. Org. Chem. 2008, 73, 1354-1364.
29. L. A. Burke, P.J. Fazen, Int. J. Quantum Chem. 2009, 109, 3613-3618.
30. L. Belau, Y. Haas, S. Zilberg, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11715-11720.
31. S. A. Perera, A. Gregusova, R. J. Bartlett, J. Phys. Chem. A 2009, 113, 3197-3201.
32. R. N. Butler, A. Fox, S. Collier, L. A. Burke, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1998, 2243-2248.
33. P. Carlqvist, H. Oestmark, T. Brinck, J. Phys. Chem. A 2004, 108-7463-7467.
34. V. Benin, P. Kaszynski, J. G. Radziszewski, J. Org. Chem. 2002, 67, 1354-1.358.
35. A. Hammerl, T. M. Klapoetke, Inorg. Chem. 2002, 41, 906-912.
36. A. Hammerl, T. M. Klapoetke, P. Schwerdtfeger, Chem. Eur. J. 2003, 9, 5511-5519.
37. L. P. Cheng, X. Q. Li, J. Mol. Model. 2006, 12, 805-811.
38. M. Noyman, S. Zilberg, Y. Haas, J. Phys. Chem. A 2009, 113, 7376-7382.
39. S. B. Babkin, A. N. Pavlov, G. M. Nazin, Russ. Chem. Bull. 1997, 46, 1844-1847.
40. J. N. Harvey, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 331-343.
41. C. Wittig, J. Phys Chem. B 2005, 109, 8428-8430.
42. M. Lein, J. Frunzke, A. Timoshkin, G. Frenking, Chem. Eur. J. 2001, 7, 4155-4163.
43. S. Venkatachalam, G. Santhosh, K. N. Ninan, Propellants Explos. Pyrotech. 2004, 29, 178-187.
44. E. Diaz, P. Brousseau, G. Ampleman, R. E. Prud'homme, Propellants Explos. Pyrotech. 2003, 28, 101-106.
45. H. U. Suter, T. Greber, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 14511-14517.
46. J. A. Montgomery, Jr., M. J. Frisch, J. W. Ochterski, G. A. Petersson J. Chem. Phys. 1999, 110, 2822-2827.
47. J. A. Montgomery, Jr., M. J. Frisch, J. W. Ochterski, G. A. Petersson, J. Chem. Phys. 2000, 112, 6532-6542.
48. Gaussian 03, Revision C.02, M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, A. Montgomery, Jr., T. Vreven, K.N. Kudin, J. C. Burant, J. M. Millam, S.S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, a., O. Kitao, a., H. Nakai, a., M. Klene, a., X. Li, J. E. Knox, H. P. Hratchian, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, a., J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, a., C. Pomelli, J. W. Ochterski, P. Y. Ayala, K. Morokuma, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, V. G. Zakrzewski, S. Dapprich, A. D. Daniels, M. C. Strain, O. Farkas, D. K. Malick, A. D. Rabuck, K. Raghavachari, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, Q. Cui, A. G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B. B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R. L. Martin, D. J. Fox, T. Keith, a., M. A. Al-Laham, C. Y. Peng, A. Nanayakkara, M. C., P. M. W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M. W. Wong, C. Gonzalez, J. A. Pople, Gaussian, Inc. Wallingford CT, 2004.
49. D. H. Ess, K. N. Houk, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9542-9553.
50. V. Guner, K. S. Khuong, A. G. Leach, P. S. Lee, M. D. Bartberger, K. N. Houk, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 11445-11459.
51. V. A. Guner, K. S. Khuong, K. N. Houk, A. Chuma, P. Pulay, J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2959-2965.
52. S. Grimme, J. Chem. Phys. 2006, 124, 034108.
53. F. Neese, T. Schwabe, S. Grimme, J. Chem. Phys. 2007, 126, 124115/ 1-124115/15.
54. T. Schwabe, S. Grimme, Phys. Chem. Chem. Phys. 2006, 8, 4398-4401.
55. R. D. J. Froese, S. Humbel, M. Svensson, K. Morokuma, J. Phys. Chem. A 1997, 107, 227-233.
56. L. A. Curtiss, P. C. Redfern, B. J. Smith, L. Radom, J. Chem. Phys. 1996, 104, 5148-5152.
57. C. Hattig, J. Chem. Phys. 2003, 118, 7751-7761.
58. TURBOMOLE V6.1 2009, a development of University of Karlsruhe and Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, 1989-2007, TURBOMOLE GmbH, since 2007; available from http:// www.turbomole.com.
59. M. J. Blandamer, M. F. Fox, Chem. Rev. 1970, 70, 59-93.
60. Hardsurf program (HS95v09), T. Brinck, 2009.
61. K. E. Gutowski, R. D. Rogers, D. A. Dixon, J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4788-4800.
62. L. Qiu, H. Xiao, X. Gong, X. Ju, W. Zhu., J. Hazard. Mater. 2007, 141, 280-288.
63. D. A. Dixon, D. Feller, K. O. Christe, W. W. Wilson, A. Vij, V. Vij, H. D. Jenkins, R. M. Olson, M. S. Gordon, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 834-843.
64. M. J. Pellerite, R. L. Jackson, J. I. Brauman, J. Phys. Chem. 1981, 85, 1624-1626.
65. T. E. Mallouk, G. L. Rosenthal, G. Mueller, R. Brusasco, N. Bartlett Inorg. Chem. 1984, 25, 3167-3173.
66. H. D. Jenkins, H. K. Roobottom, J. Passmore, L. Glasser, Inorg. Chem. 1999, 38, 3609-3620.
67. E. F. Byrd, B. M. Rice, J. Phys. Chem. A 2009, 113, 345-352.
68. B. J. McBride, S. Gordon, Computer program for calculation of complex chemical equilibrium compositions and applications II, Users manual and program description, NASA, 1996.
69. S. Gordon, B. J. McBride, Computer program for calculation of complex chemical equilibrium compositions and applications I, Analysis, NASA, 1994.