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Towards Computational Screening for New Energetic Molecules: Calculation of Heat of Formation and Determination of Bond Strengths by Local Mode Analysis

  • The reliable determination of gas-phase and solid-state heats of formation are important considerations in energetic materials research. Herein, the ability of PM7 to calculate the gas-phase heats of formation for CNHO-only and inorganic compounds has been critically evaluated, and for the former, comparisons drawn with isodesmic equations and Atom equivalence methods. Routes to obtain solid-state heats of formation for a range of singlecomponent molecular solids, salts, and co-crystals were also evaluated. Finally, local vibrational mode analysis has been used to calculate bond length/force constant curves for seven different chemical bonds occurring in CHNO-containing molecules, which allow for rapid identification of the weakest bond, opening up great potential to rationalise decomposition pathways. Both metrics are important tools in rationalising the design of new energetic materials through computational screening processes.

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Metadaten
Autor*innen:I Christopher, Adam MichalchukORCiD, C. Pulham, C. Morrison
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Frontiers in Chemistry
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.3 Strukturanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Jahrgang/Band:9
Erste Seite:726357
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Density functional theory; Energetic materials
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialdesign
DOI:10.3389/fchem.2021.726357
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-530371
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:29.07.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:12.08.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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