An anomalous high-pressure phase and decompression-induced amorphization in dinitrotoluene

拉曼光谱 相(物质) 衍射 材料科学 同步加速器 相变 结晶学 环境压力 声子 各向异性 X射线晶体学 Crystal(编程语言) 晶体结构 谱线 结构稳定性 化学物理 分析化学(期刊) 化学 高能材料 类金刚石 原位 金刚石顶砧 压缩(物理) 光谱学 分子动力学 氢键
作者
Ashutosh Mohan,K. K. Pandey,Ajay K. Mishra,Alka B. Garg,T. Sakuntala
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:163 (22)
标识
DOI:10.1063/5.0293647
摘要

We investigate the high-pressure behavior of 2,4-dinitrotoluene (2,4-DNT), an energetic molecular solid, using in situ Raman spectroscopy (up to ∼19 GPa) and synchrotron x-ray diffraction (up to ∼12.3 GPa). Raman spectra reveal conformational rearrangements of the ortho-NO2 group near 1.5 GPa and a structural phase transition between 4 and 8 GPa. X-ray diffraction measurements corroborate this transition, showing the onset at ∼4.5 GPa and sluggish completion by ∼8.4 GPa. The ambient phase shows pronounced anisotropic compression, consistent with its layered crystal structure, while both phases display negative linear compressibility. In the high-pressure phase, only one-dimensional long-range order is preserved, accompanied by the formation of new hydrogen bonds. A larger phonon gap in 2,4-DNT (∼104 cm-1) indicates reduced impact sensitivity compared to trinitrotoluene [trinitrotoluene (TNT), ∼80 cm-1]. Upon decompression, two distinct recovery pathways are observed: samples released from P ≤ 10 GPa revert to the ambient phase with hysteresis, while those released from P ≥ 12.3 GPa undergo decompression-induced amorphization due to the changes in the hydrogen bonding network. The contrasting compression and recovery behavior of 2,4-DNT and TNT are also discussed, highlighting the critical role of functional-group interactions and pressure history in governing phase stability and amorphization in energetic molecular crystals.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
中恐完成签到,获得积分0
刚刚
刚刚
SS2D完成签到,获得积分10
1秒前
santiago完成签到,获得积分10
1秒前
哼哼哈嘿完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
爱笑麦丽素完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研小黄完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
共享精神应助Jimmy采纳,获得10
5秒前
ZZZ完成签到,获得积分20
6秒前
Fair发布了新的文献求助30
6秒前
JFP完成签到,获得积分10
6秒前
Yanki完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
含蓄锦程发布了新的文献求助10
8秒前
WZH完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2应助IKZ采纳,获得10
9秒前
feijelly完成签到,获得积分10
9秒前
我是老大应助凉宫八月采纳,获得10
14秒前
每天100次完成签到,获得积分10
14秒前
Monster发布了新的文献求助10
14秒前
xzzz完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Wywy完成签到 ,获得积分10
16秒前
Lyuoah完成签到 ,获得积分10
16秒前
9977完成签到,获得积分10
19秒前
C1发布了新的文献求助10
22秒前
852应助今儿个吃什么采纳,获得10
23秒前
冰糖葫芦不加芝麻完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
26秒前
26秒前
27秒前
辛勤长颈鹿完成签到 ,获得积分10
28秒前
坚持完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
lalala发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7262605
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8883874
关于积分的说明 18775163
捐赠科研通 6941620
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202505
关于科研通互助平台的介绍 2375655
邀请新用户注册赠送积分活动 2178277