2017年南京理工大学化工学院胡炳成教授的研究团队成功合成了世界首个全氮阴离子盐，引起了世界侧目。该研究成果很快就被刊登在了《科学》期刊上，并且其同校研究团队又在此基础上，取得了重要进展，研究论文于同年的8月28日登上《自然》期刊，足以看出其分量。

发布于《科学》期刊的研究论文

今天，咱们就来聊聊这种被称为“超级炸药”的物质到底是什么，为什么有人会说全氮阴离子盐能够点燃干净氢弹呢？

“全氮阴离子盐”到底是什么？

全氮阴离子盐也叫作五唑阴离子，而它作为氮杂五元环当中最后被发现的一个结构，热稳定性是相当不错的。

根据资料来看，用它为基础合成的许多金属盐和非金属盐的温度都高于100摄氏度，是一个在常温状态下稳定的全氮结构。

用它合成的几种化合物晶体结构

研究发现，全氮阴离子可以通过离子或共价相互作用与金属阳离子配位，从而与水的氢键相互作用来稳定。五唑金属配合物可以作为一类潜在的、新高能量密度材料，或可用来开发仅由氮元素组成的超高能全氮材料。

自从1772年科学家成功从大气当中把氮分离出来之后，研究就一直进展得十分缓慢。比较有建树的应该就是在1999年，美国首次合成全氮阳离子盐的事件。

不过他们合成的全氮阳离子是链状的，不够稳定，合成的过程中也是用到了大量毒性、腐蚀性较大的氢氟酸，所以其综合使用性能肯定是赶不上全氮阴离子的。

美国研究的N5+和我国研究的N5-

值得一提的是，别看这家伙名叫全氮阴离子盐，但它依旧是由大量物质合成的。只不过，在胡炳成的研究团队成功之前，其他科学家的合成都没这么顺利。

而想让它为我们服务，必须要确保它是稳定的。一班次研究团队一直在这方面进行研究，最终通过氧化断裂的方式首次制备出了常温状态下稳定的全氮阴离子盐。

从理论上来说，全氮类的物质能量非常高，大部分时间能达到10万到100万焦耳/克的级别，这个能量级别相当于传统TNT炸药的10倍甚至百倍。

爆炸能量能达10万到100万焦耳

也难怪，1999年美国在首次合成全氮阳离子盐时，仅用0.2克就直接将一个通风窗给炸穿了。这芝麻粒大小，却能产生如此恐怖的能量，确实让人向往又害怕。

向往是想依靠它制造出杀伤力更强的武器，害怕则是担心这种物质的不稳定会让武器尚未投放出去前，先在自己家门口炸了，这样岂不是得不偿失？

此外，使用全氮类物质来制作武器还有个好处，那就是这家伙爆炸之后释放的大多是氮气，这就说明它是“清洁无污染”的。

我们呼吸的空气中大部分都是氮气

当然有人可能会想既然都使用炸药了，谁还会考虑环不环保，实际上炸药并不是只能应用于军事领域的，在其他方面它也有着重要的作用。

这也是为什么中国团队在合成全氮阴离子盐之后引起了世界侧目，因为相较于前人的尝试，这种合成物的稳定性好、使用的原料也相对安全，在研究持续推进的情况下，它可能成为一种可控的、稳定的炸药。

成为一种可控的炸药？

不过，胡炳成教授在接受采访的时候，对全氮阴离子盐被称为炸药的情况给出了一些不同的解释。那么，胡炳成教授说了什么？它真的算是超级炸药吗？

它能用来点燃干净的氢弹吗？

实际上，直接称全氮阴离子盐为超级炸药是不正确的，因为咱们在上文中说了，它并不是绝对的全氮物质，而是一种合成物。在这种情况下，只能算是半个超级炸药，其爆炸威力是受到影响的。

并且已知的炸弹爆炸温度一般都在200摄氏度以上，但是全氮阴离子盐的分解温度为100多摄氏度，这就说明它可能会在爆炸之前就被分解，这样的话想释放威力就显得更加困难了。

全氮阴离子盐的分解温度不高

对于这一问题，胡炳成教授表示全氮阴离子盐不该直接被当成爆炸物对待，因为目前的研究并不够深入，对它的引爆机制也没有进一步探索。

这样来看的话，只能说“超级炸药”还未诞生，只是有了一个存在的基础罢了。

那么，如果抛开实验数据不足的情况，只从理论上来说，这家伙能否用来点燃干净的氢弹呢？

首先我们简单了解一下氢弹，它是一种核武器，主要利用核聚变反应所释放的能量来进行破坏。从理论上来说，氢弹的威力要比原子弹大，但是它不易被长期储存，而且爆炸之后也会产生放射性物质。

氢弹主要利用核聚变反应发生爆炸

其次再来看全氮阴离子盐能不能点燃氢弹。从现有的研究来看是不可以的。原因有二，第一就是这种物质的威力比不上全氮物质，并且它还未规模运用于炸弹制造，很难看出其影响力。

第二点就是这家伙虽然威力比TNT炸药强多了，但是还不足以点燃氢弹。因为氢弹的核聚变需要超高的温度和压力，所以目前都是通过在其内部安置小型核弹，来起到引爆点燃的作用。

氢弹内部要安置小型核弹引爆

而全氮阴离子盐和核弹爆炸所产生的能量差得远了，所以相较于核弹来说，它虽然更加的干净环保，但是在研究更进一步之前确实也没办法成为点燃氢弹的物质。

说到这儿，大家可能感到有些可惜，因为单从炸药制备来看，全氮阴离子盐没有太多的成功案例，威力也还是差得远。

但我们要知道，它的作用可不止限于用来制作炸药。

这种物质可以用来制作固体火箭燃料，毕竟其比较稳定，并且使用较少量都能产生巨大威力，所以用来帮助火箭上天再合适不过了。

可做固体火箭燃料

当然，它的环保无污染性质，对于发射火箭愈发频繁的我国来说，也十分重要。

顺带一提，在我国发布全氮阴离子盐合成成功之后不久，美国就宣布他们在超高能材料领域取得的最新成果，也就是金属氢。这两种“超级炸药”的基础物质，颇有一种打擂台的意味。

都是炸弹的基础物质

美国宣布金属氢诞生

氢元素也是自然界中十分常见的物质，但是它怎么会出现金属属性呢？

早在上世纪三十年代，美国科学家维那就表示，要将氢转变为金属，而转变的方式就是不断地加压，大概要加到100万到1000万个大气压才可以。

从这个压力的需求来看，金属氢的研制也是非常困难的。但是它在常温之下的超导性质，以及其体内蕴含的巨大能量，都使其一直活跃在研究的前沿。

不同状态下的氢

资料显示科学家们对于金属氢的性能早就有所分析：同等质量下，金属氢的爆炸能量相当于TNT炸药的35倍，远远大于任何化学能源的能量密度，仅次于核反应。

不过，就和全氮离子一样，越是强大的物质越不稳定。所以美国研制出来的金属氢，无法在室温条件下存在，哪怕是在实验室当中，也很快就“意外”消失了。

金属氢无法在室温下存在