硝基富勒烯衍生物合成和富勒烯及其衍生物燃烧性能研究的任务书.docx

硝基富勒烯衍生物合成和富勒烯及其衍生物燃烧性能研究的任务书
任务书
一、课题背景
富勒烯作为一种新型的材料，在近年来已经受到了广泛的关注和研究。它具有很高的化学稳定性、热稳定性和光稳定性，同时还具有许多其他的优异性质，如高的电导率、机械强度、热导率等。富勒烯及其衍生物可以应用于各个领域，如生物医学、光电子、催化剂、电池、涂料、材料等。
硝基富勒烯是一种重要的富勒烯衍生物，它具有许多独特的性质和应用价值。硝基富勒烯是指将富勒烯分子中的一个或多个氢原子替换成硝基（NO2）基团而形成的富勒烯衍生物。与传统的其他含氧芳香基化合物相比，硝基富勒烯具有更强的冲击敏感性和机械敏感性，这使它成为爆炸性的前体物质和一种潜在的高能密度材料。此外，硝基富勒烯还具有良好的电子传输性质，因此可用于晶体管、记忆芯片等领域。
然而，硝基富勒烯的合成方法较为困难，且需要高温和高压的条件，因此现有的合成方法仍有待进一步改进和完善。此外，硝基富勒烯在燃烧过程中也存在一定的危险性，因此对其燃烧性能进行研究也具有重要意义。
二、研究目标
1.研究硝基富勒烯的合成方法及其影响因素，探究其最优化合成工艺。
2.对硝基富勒烯的组成和结构进行分析，利用FT-IR、NMR等手段对硝基富勒烯的结构进行表征。
3.研究硝基富勒烯在氧气、氮气等不同环境下的燃烧性能，包括燃烧速率、热释放速率、火焰传播速率等。
4.分析硝基富勒烯的燃烧产物及其成分，了解燃烧过程中的化学反应机制。
5.探究硝基富勒烯在其他材料中的应用，如硝化纤维、电子元器件、能量存储材料等领域。
三、研究内容及方法
1.硝基富勒烯的合成方法及其影响因素
研究硝基富勒烯的合成方法及其影响因素，考虑不同溶剂、不同反应条件和气氛下的影响。采用超声波处理、高温反应等方法进行硝基富勒烯的制备，利用TLC、HPLC等方法对产物进行分析和检测。
2.硝基富勒烯的结构表征
采用FT-IR、NMR等手段对合成的硝基富勒烯样品进行表征，获得硝基富勒烯的组成和结构信息。
3.硝基富勒烯的燃烧性能研究
将硝基富勒烯样品制成固体燃料样品，采用微热弹法或针式热像仪等方法，研究其在不同气氛下的燃烧速率、热释放速率和火焰传播速率等性能表现，并通过SEM和EDS等手段分析其燃烧产物及其成分。
4.硝基富勒烯在其他材料中的应用
将硝基富勒烯与其他材料进行混杂或复合，研究其在硝化纤维、电子元器件、能量存储材料等领域的应用价值。
四、研究进度及安排
任务
进度
1.文献资料查阅及总结
第1-3周
2.硝基富勒烯合成方法的研究
第4-8周
3.硝基富勒烯的组成和结构表征
第9-12周
4.硝基富勒烯在不同环境下的燃烧性能研究
第13-17周
5.硝基富勒烯在其他材料中的应用研究
第18-20周
6.论文撰写及大会报告准备
第21-24周
五、预期成果和应用价值
1.成功建立一种合成硝基富勒烯的最优化方法，为硝基富勒烯的应用提供关键的前期支持。
2.通过分析硝基富勒烯的燃烧性能，探究硝基富勒烯的危险性，为生产工艺和应用提供参考依据。
3.探究硝基富勒烯在其他材料中的应用价值，为研发新型材料提供新的思路和方向。
4.撰写硝基富勒烯衍生物合成和富勒烯及其衍生物燃烧性能研究相关的学术论文，为该领域的研究提供科学依据和指导。
5.将研究成果应用于相关领域，如能源材料、信息材料、军械工业等，创造经济和社会价值。