含氮氧自由基的聚合物的合成及其性能研究的任务书.docx

含氮氧自由基的聚合物的合成及其性能研究的任务书
任务书
一、背景介绍
含氮氧自由基聚合物是一类具有特殊结构的高分子材料，其分子链上具有大量的含氮氧自由基基团，这些基团赋予了材料特殊的氧化还原性能和较高的氧化能力，因此，含氮氧自由基聚合物在传感器、催化剂、电子元件等领域有着广泛的应用前景，尤其是在能源领域中的重要应用，如燃料电池、电容器等。
然而，目前含氮氧自由基聚合物的合成方法仍比较复杂，且合成得到的聚合物性能难以稳定控制，难以满足实际应用的需要，这也是需要进一步深入研究的重要问题。
二、研究目的
为了解决含氮氧自由基聚合物合成方法和性能控制问题，本研究计划探索含氮氧自由基聚合物的合成以及其性能的研究，具体任务如下：
1.建立一种高效的合成含氮氧自由基聚合物的新方法，探究影响其合成的主要因素，并对其进行优化。
2.研究所合成得到的聚合物的结构和性质，并探究其氧化还原性能和氧化能力的关系。
3.探究该聚合物的应用前景，并在传感器、催化剂、电子元件等领域进行相关测试。
三、研究内容
1.含氮氧自由基聚合物的合成
本研究将采用自由基聚合的方法，以苯胺和氧为原料，选择合适的催化剂和反应条件，建立一种高效的含氮氧自由基聚合物的合成方法。研究包括了以下内容：
（1）选择合适的催化剂和反应条件
（2）优化反应条件以提高聚合物的合成效率
（3）对合成得到的聚合物进行表征和分析
2.聚合物的结构和性质分析
利用FTIR、NMR等分析手段对所合成得到的聚合物进行表征，探究其分子链结构和基团特征。同时，通过热重分析、氧化能力测试等多种手段对聚合物的热稳定性、氧化还原性能和氧化能力等进行测定，以此来研究其性质和应用前景。
3.应用前景测试
将合成得到的聚合物应用于传感器、催化剂、电子元件等领域进行相关测试，探究其应用前景和性能表现。
四、研究计划
1.前期准备（1个月）
研究相关文献，了解含氮氧自由基聚合物的合成方法和性能特点，确定研究的内容和方向。同时准备实验所需的仪器设备和原料。
2.实验部分（9个月）
（1）含氮氧自由基聚合物的合成（3个月）
按照预先规划的方案进行实验，寻找最优的合成条件，合成含氮氧自由基聚合物，并对其进行表征和分析。
（2）聚合物的结构和性质分析（4个月）
采用FTIR、NMR等手段对聚合物的结构进行分析，利用热重分析、氧化能力测试等手段对其性质进行测定，计算其物理参数。
（3）应用前景测试（2个月）
将合成得到的聚合物应用于传感器、催化剂、电子元件等领域进行相关测试，并对其应用前景进行评估。
3.论文撰写（2个月）
整理实验数据，撰写并提交相关论文。
五、研究经费
本项目预计总经费为30万元，主要用于仪器设备购置、材料采购以及实验室日常消耗等方面。
六、预期成果
本研究旨在建立一种高效的合成含氮氧自由基聚合物的新方法，探究其性能特点，达到以下预期成果：
1.建立一种高效的含氮氧自由基聚合物的合成方法。
2.探究所合成得到的聚合物的结构和性质，并研究其氧化还原性能和氧化能力的关系。
3.探究聚合物在传感器、催化剂、电子元件等领域的应用前景。
4.发表相关研究论文，提高团队学术水平，提升实验室的整体实力。
七、参考文献
[1]WangC,LiY,ShiP,etal.PreparationofNitrogen-andOxygen-ContainingPolymerbyFreeRadicalPolymerizationandItsApplicationforAdsorptionofTrimethylamine[J].AcsSustainableChemistry&Engineering,2018,6(8):10533-10541.
[2]WangM,LiuX,ZhangY,etal.AnalternativemethodforThefabricationofnoncovalentpolymer-carbonnanoparticlecompositesandtheirapplicationforelectrocatalysisofoxygenreduction[J].RscAdvances,2017,7(47):29614-29621.
[3]ZhangH,LinghuM,WangR,etal.Synthesisofpolythiophenederivativesbearinghexafluoro-2-hydroxyisopropyletherandtheirelectrochemicalbehaviors[J].SyntheticMetals,2017,228:41-48.