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文檔簡介

國家基金申請書寫作指導RamblingtoNationalfundapplicationwriting對高校教師的要求是什么呢?“對一個教師而言,教學和科研就像兩只翅膀,象鳥一樣,一只翅膀是飛不起來的。特別是對我們西大這類學校的教師而言,更是如此?!眹沂讓媒虒W名師史啟禎Whataretherequirementsforteachersinuniversities?怎么做到?Howtodoit?

高校教師本身的發(fā)展和提高主要靠做科研工作邊研究邊學習,缺什么學什么,邊干邊學,才能增長學問,才能增長智慧?!?/p>

“教學沒有科研作為底蘊,就是一種沒有觀點的教學,沒有靈魂的教育?!?/p>

中國近代力學之父、世界著名的科學家、教育家,前上海大學校長、已故中科院資深院士錢偉長教授說:

國家自然科學基金和社科基金給我們提供了絕妙的機會!30年來,自然科學基金在推動我國自然科學基礎研究的發(fā)展,促進基礎學科建設,發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)優(yōu)秀科技人才等方面取得了巨大成績。主要作用然而,要寫好“國家自然科學申請書”卻不是那么容易寫到位。難怪有些機構(gòu)把它做成了事業(yè)。我們的體會

讀不懂“指南”就寫不好基金申請的核心是“創(chuàng)新性”3.書寫技巧和心得(要求和易犯錯誤)4.我們是如何實踐的(重點是思路)?5.如何設計一個基金?

讀不懂“指南”就寫不好1“指南”會讓我們準確地填報學科、專業(yè)前言

2015年是“十二五”規(guī)劃執(zhí)行的最后一年。面對建設創(chuàng)新型國家和科技強國對基礎研究的新要求,國家自然科學基金委員會(簡稱自然科學基金委)認真貫徹《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》和國家自然科學基金(簡稱科學基金)“十二五”發(fā)展規(guī)劃,準確把握“支持基礎研究和科學前沿探索、支持人才和團隊建設、增強我國源頭創(chuàng)新能力”的戰(zhàn)略定位,始終堅持“依靠專家、發(fā)揚民主、擇優(yōu)支持、公正合理”的評審原則,著力培育創(chuàng)新思想和創(chuàng)新人才,進一步加強對科研工具研制的支持,為建設創(chuàng)新型國家作出了積極貢獻??茖W基金資助體系包含了研究類、人才類和環(huán)境條件類3個項目系列,其定位各有側(cè)重,相輔相成,構(gòu)成了科學基金目前的資助格局。其中,研究項目系列以獲得基礎研究創(chuàng)新成果為主要目的,著眼于統(tǒng)籌學科布局,突出重點領域,推動學科交叉,激勵原始創(chuàng)新;人才項目系列立足于提高未來科技競爭力,著力支持青年學者獨立主持科研項目,扶植基礎研究薄弱地區(qū)的科研人才,培養(yǎng)優(yōu)秀學術(shù)骨干,造就領軍人才和拔尖人才,培育創(chuàng)新團隊;環(huán)境條件項目系列主要著眼于加強科研條件支撐,特別是加強對原創(chuàng)性科研儀器研制工作的支持,促進資源共享,引導社會資源投入基礎研究,優(yōu)化基礎研究發(fā)展環(huán)境。截至2015年12月9日,自然科學基金委(2015年度)共接收各類項目申請172952項,其中在項目申請集中接收期(2015年3月2日至20日16時)共接收15類項目申請165598項,比2014年同期增加14153項,增幅9.35%,其中,面上項目申請量增加13855項,增幅23.42%;重點項目減少220項,減幅7.27%;優(yōu)秀青年科學基金項目增加206項,增幅6.22%;國家杰出青年科學基金項目增加116項,增幅5.71%;創(chuàng)新研究群體項目減少13項,減幅4.96%;重點國際(地區(qū))合作研究項目減少71項,減幅10.30%;國家重大科研儀器研制項目(自由申請)減少80項,減幅11.66%。此外,青年科學基金項目、地區(qū)科學基金項目申請量較為穩(wěn)定。經(jīng)過規(guī)定的評審程序,截至2015年12月9日,自然科學基金委2015年度批準資助研究項目系列的面上項目16709項,重點項目625項,重大項目20項,重大研究計劃項目402項,重點國際(地區(qū))合作研究項目105項;人才項目系列的青年科學基金項目16155項,地區(qū)科學基金項目2829項,優(yōu)秀青年科學基金項目400項,國家杰出青年科學基金項目198項,新批準創(chuàng)新研究群體項目38項,延續(xù)資助已實施3年的創(chuàng)新研究群體項目30項,延續(xù)資助已實施6年的創(chuàng)新研究群體項目11項,海外及港澳學者合作研究基金項目136項;環(huán)境條件項目系列的國家重大科研儀器研制項目(自由申請)81項,國家重大科研儀器研制項目(部門推薦)5項,聯(lián)合基金項目580項,外國青年學者研究基金項目107項,國際(地區(qū))組織間合作交流項目384項。有關類型項目申請與資助情況詳見本書相關部分的介紹。為了體現(xiàn)公開、公平、公正的資助原則,使依托單位和申請人更好地了解科學基金的資助政策,自然科學基金委現(xiàn)發(fā)布《2016年度國家自然科學基金項目指南》(簡稱《指南》),以引導申請人正確選擇項目類型、研究領域及研究方向,自主選題,申請科學基金的資助。本《指南》主要針對2016年度項目申請集中接收期間接收的各類型項目申請進行介紹。在前言之后,集中介紹各類型項目申請須知和限項申請規(guī)定,希望申請人認真閱讀。面上項目、重點項目、青年科學基金項目和地區(qū)科學基金項目按科學部順序介紹項目的總體資助情況及優(yōu)先資助范圍。其中面上項目部分,科學部在介紹資助概況之外,還涉及該科學部總體資助原則與要求以及申請注意事項,然后以科學處為單位分別介紹學科發(fā)展趨勢或資助范圍和要求;其他項目類型進行整體介紹。各類型項目有特殊要求的,將在本《指南》正文中加以敘述。國家自然科學基金委主任楊衛(wèi)說:國家自然科學基金委員會化學科學部基金申請代碼調(diào)整宣講會在我校召開12月23日上午,由我校承辦的國家自然科學基金委員會化學科學部基金申請代碼調(diào)整宣講會在太白校區(qū)召開。國家自然科學基金委員會化學科學部常務副主任陳擁軍、北京大學教授吳凱,化學一處、二處、三處、四處、五處負責人,包括合成化學、催化與表界面化學、化學理論與機制、化學測量學、材料化學與能源化學、環(huán)境化學、化學生物學、化學工程與工業(yè)化學等領域負責人或項目主任,我校黨委常委、副校長王堯宇,黨委常委、副校長常江出席了會議??萍继幒拖嚓P院系負責人以及來自西北地區(qū)40多家高校200余名代表參加了會議。會議由陳擁軍主持。王堯宇在致辭中重點介紹了我校的發(fā)展成就,著重介紹了化學學科及其科學研究、人才培養(yǎng)進展情況。他向與會領導和嘉賓的到來表示歡迎,向國家自然科學基金委員會長期以來對我??茖W研究和學科建設給予的關心和指導表示感謝。陳擁軍代表化學科學部主任張希致辭。他指出化學部結(jié)合國際國內(nèi)化學發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢適時作出改革,項目申請代碼的調(diào)整,不僅有利于傳統(tǒng)研究方向的進一步發(fā)展,也有利于促進前沿交叉新方向的誕生和發(fā)展。接著,陳擁軍作了《以十九大精神為指引,推動化學基金管理事業(yè)的改革與發(fā)展》的報告。他從化學基礎研究的形勢和基金工作的主要矛盾,精準定位項目資助格局、激勵原始創(chuàng)新,破除傳統(tǒng)思想束縛、營造創(chuàng)新文化環(huán)境,深化改革、構(gòu)建適應創(chuàng)新發(fā)展的學科布局和加強學習建設高素質(zhì)專業(yè)化管理隊伍等5個方面介紹了化學科學部工作目前面臨的主要問題、基本思路和未來規(guī)劃,以及此次改革的背景和必要性。吳凱作了《化學科學部基金申請新代碼體系的編制》的報告,他從國內(nèi)化學學科能力的傳承與國外的區(qū)別、目前編制新代碼的內(nèi)涵和舉例說明新舊代碼的區(qū)別等3個方面詳細解讀了此次化學科學部各學科代碼調(diào)整的情況。他指出,希望通過化學科學研究的改革和發(fā)展,推動中國化學研究的“漢唐氣象”。2自然科學基金只支持理論研究

自然科學基金委在“十三五”期間,將根據(jù)“十二五”規(guī)劃的總體部署,繼續(xù)堅持

“更加側(cè)重基礎、更加側(cè)重前沿、的戰(zhàn)略導向基礎。更加側(cè)重人才?!被鹞敝魅我暝菏慷啻螐娬{(diào)1、所有項目的申請書一律采用在線方式撰寫;2、申請人及主要參與者均應當使用唯一身份證號申請;3、生命學部項目的申請系統(tǒng)中設置研究方向、關鍵詞等,只需進行選擇;4、各類項目申請經(jīng)費分為直接費用和間接費用兩部分,直接費用不再有比例限制;5、勞務費:不再設比例限制,項目申請人結(jié)合實際合理編制預算;6、項目獲批后,會議費、差旅費、國際合作費三項總和不能改變,三項內(nèi)部之間可以調(diào)整。例如2015年國家自然科學基金申請主要幾點變動:3“指南”讓我們清楚基金當年的變動內(nèi)容“出大事”了!基金委化學科學部明年開始......【中國科學報】砥礪奮進的5年:

基金委化學部:中國化學在轉(zhuǎn)型中煥發(fā)新活力

目前化學發(fā)展呈現(xiàn)四大趨勢。第一,各學科之間壁壘弱化、界限模糊,許多原創(chuàng)性成果都誕生在學科交叉處;第二,化學研究的尺度從未如此寬泛,當前已經(jīng)從原子、分子到超越分子的尺度,超分子體系和分子聚集體成為了化學研究的重要對象之一;第三,化學正在走向精準化,包括精準合成、精準組裝、精準檢測、精準計算等;第四,化學過去被認為是實驗科學,而今,實驗、理論和計算成為了當代化學的三大支柱?;瘜W部主任、中科院院士張希2017.9.25重大改變基于學科發(fā)展特點和國家戰(zhàn)略需求,化學部重組形成了8個新資助方向——合成化學、催化與表界面化學、化學理論與機制、化學測量學、材料與能源化學、環(huán)境化學科學、化學生物學、化學工程與工業(yè)化學。全國人大常委會委員、農(nóng)工黨中央副主席、中國化學會理事長、年會主席、中國科學院院士姚建年強調(diào)四點:一是時至今日,中國化學亟需做出更多原創(chuàng)性、源頭性貢獻。二是化學工作者要主動服務國家經(jīng)濟社會發(fā)展主戰(zhàn)場。三是充分發(fā)揮化學“中心科學”的作用,主動推進化學與其他學科的交叉融合。四是呼吁科研管理者在科研管理、服務和評價方式上,積極主動轉(zhuǎn)型。中國化學會第30屆年會2016⑴

評審原則:

“依靠專家、發(fā)揚民主、擇優(yōu)支持、公正合理”

評審宗旨:

支持創(chuàng)新是科學基金資助工作的主要宗旨,評審中要特別注意發(fā)現(xiàn)和保護創(chuàng)新性強的項目。積極支持跨學科和學科交叉的研究,注意扶植新的學科生長點。4“指南”會讓我們清楚基金評審的相關政策

有以下情況之一者學科將被初篩掉:①不具備申請辦法規(guī)定的申請資格;②手續(xù)不完備,填寫不符合規(guī)定;③不符合科學基金資助范圍;④申請者或具有高級專業(yè)技術(shù)職務的項目組主要成員申請(含參加)的項目數(shù),連同在研的科學基金項目數(shù)超過兩項;⑤與同類研究低水平重復;⑥明顯缺乏立論依據(jù),或研究方法、技術(shù)路線明顯不清,無法進行評審;⑦不具備實施該項目的研究能力,或缺乏基本的研究條件;⑧申請經(jīng)費過多,科學基金無力支持;⑨已從其他部門獲得與本項目直接相關的充足的經(jīng)費。⑶

評審程序①

初篩

同行評議是遴選項目的基礎,由科學部負責實施。一般采取通訊書面評議。為保證評議結(jié)果的客觀、公正,每個申請項目須請五名同行專家進行評議,評議意見明確、具體,可作為評審依據(jù)的有效同行評議意見應不少于3份。內(nèi)容相近的申請項目,應盡可能請同一組專家進行評議。

②同行評議

學科負責人應就初審、同行評議、計劃資助項目數(shù)和經(jīng)費指標以及學科資助政策等重要問題,向?qū)W科評審組會議作匯報說明,并根據(jù)同行評議情況,選擇優(yōu)秀項目提請學科評審組逐項審議并進行無記名投票,獲投票人數(shù)二分之一以上贊成票的項目予以通過。建議審議的項目數(shù)一般不得低于計劃批準項目數(shù)的120%。③學科評審組評審

未建議審議的其他申請項目的初審、同行評議材料應提供學科評審組調(diào)閱審查,如發(fā)現(xiàn)其中有需復議的項目,經(jīng)兩名以上評審組成員提議,可納入審議。此類項目及申請者曾有資助項目中止、撤銷等記錄的申請項目,需經(jīng)無記名投票表決,獲投票人數(shù)三分之二以上贊成票的予以通過。對創(chuàng)新性很強的探索項目,評審會議上如不能取得共識,由評審組寫明情況,組長簽署意見,學科負責人在評審會后進一步征求同行專家意見,提出資助與否的意見,由科學部主任審查。如需資助,可用科學部當年面上項目經(jīng)費,也可用科學部主任基金。

①有重要科學意義,瞄準國際科學發(fā)展前沿,尤其是我國具有優(yōu)勢的基礎研究;或有重要應用前景,圍繞我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的重點、難點和緊迫的科學技術(shù)問題開展的應用基礎研究。②

學術(shù)思想新穎,創(chuàng)新性強

立論根據(jù)充分,研究目標明確,研究內(nèi)容具體,研究方法和技術(shù)路線合理、可行,可獲得新的科學發(fā)現(xiàn)或取得重要進展。③有穩(wěn)定的研究隊伍申請者與項目組成人員具有較高的研究水平(我們認為是前期基礎)和可靠的時間保證。所在單位能提供基本的研究條件。④優(yōu)先條件(我理解實際是基本條件)結(jié)論:不夠組成基金的三要素就不要寫!

瞄準國際科學發(fā)展前沿創(chuàng)新性強具有較高的研究水平(前期基礎)Itisnecessary!

愛因斯坦說過,提出一個問題往往比解決一個問題更為重要,因為解決一個問題也許是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募记蓡栴}。而提出新的問題、新的可能性,從新的角度看舊問題,卻需要創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。2.基金申請強調(diào)的是“創(chuàng)新性”“存在自旋與軌道耦合的相互作用嗎?”

恩里科·費米

邁耶夫人憑借著很好的數(shù)學和量子力學基礎,只用了10min,就成功地解釋了全部幻數(shù)的存在原因。邁耶夫人詹森1949年,邁耶、詹森等人在量子力學勢阱求解中,加進了核子自旋與軌道運動的耦合項,成功地解釋了全部已知的幻數(shù)——幻數(shù)實際上是能量較低殼層被完全填滿時的質(zhì)子數(shù)或中子數(shù),殼層模型(Theshellmodel)獲得了極大的成功,也因此獲得1963年諾貝爾物理獎。原子核殼層模型

基礎性研究成果的“新”:對于可公開性和搶先發(fā)表的論著;其成果的“新”應界定為“就其實質(zhì)而言,目前尚無可判定與之基本相同的其他成果的存在”,即與現(xiàn)在已有的成果(如方法、觀點、結(jié)論、發(fā)現(xiàn)和發(fā)明等)不同的即為“新”的,但在具體實踐中,上述界定中的“尚無”只能變通為“尚未發(fā)現(xiàn)有”

,與能檢索到的現(xiàn)已有的成果不同即為“新”的。2.1“創(chuàng)新性”的內(nèi)容是什么?

在實際研究中,有兩種創(chuàng)新,一種是跟蹤創(chuàng)新,即跟蹤國外的研究動態(tài),并在此基礎上“創(chuàng)新”;另一種是原始創(chuàng)新,即對自然科學的發(fā)展起著一定推動作用的理論、觀念、方法、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和技術(shù)等。具有第一原則,必須是首次提出,沒有現(xiàn)成的研究思路與成果可以借鑒,但遵循自然科學內(nèi)在的規(guī)律,同時又對自然科學的發(fā)展起著較大的推動作用。國家自然科學基金委員會對項目創(chuàng)新的要求是由跟蹤創(chuàng)新逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵紕?chuàng)新。當基礎性研究越深入,對學科“前沿”的內(nèi)容掌握越全面,其研究的“成果”創(chuàng)新性越強,研究深度和力度就越大。

在指導思想上,基礎性研究不能立足于“追趕”

,而要立足于“超越”。創(chuàng)新是基礎研究的靈魂。課題要注意產(chǎn)生“三個新”:

newideanewmethodnewresult這就是創(chuàng)新的具體內(nèi)容研究方向來自對學科文獻的熟悉2.2如何做到?對于邊緣學科和交叉學科,通過查引文數(shù)據(jù)庫非常有效。

在文獻查閱、綜合、理解的基礎上,注意“三個點”:選擇好突破點找準薄弱點③重視交叉點量體裁衣“Whatshouldweinvestigated?”“Whatcanwedo?”“Whatisthecharacterization?”最終,選擇的研究課題要清楚“三個解決”:

3W3n方法Whatshouldweinvestigated?Whatcanwedo?Whatisthespecialism?newideanewmethodnewresult我給它起了個名字:書寫要求結(jié)論:不突出創(chuàng)新基金就寫不好!

創(chuàng)新思路創(chuàng)新方法創(chuàng)新結(jié)果Thebasisofthejudgesonconclusions!理解一下基金評議要點是應該的!葵花寶典3.書寫技巧和心得3.1題目是突出創(chuàng)新和特點的始點

只有非常專業(yè)的研究人員才能選出題目研究內(nèi)容前沿性、熱點性的專業(yè)用詞,體現(xiàn)出研究方法的創(chuàng)新性和特點,資深專家會從名稱中看出申請項目是否為申請者自己凝練的課題還是僅從文獻中“查找的”,甚或研究目標能否實現(xiàn)。要注意題目不宜過長(25字以內(nèi)),目標不宜過大,嚴格講應包含“關鍵詞”,即研究對象、攻克問題、研究方法,要提到理論角度,做到新穎性與科學性、規(guī)范性的統(tǒng)一。讓專家有“眼前一亮”的感覺。序號題目主持人項目編號時間段1稀土氨基酸雙核配合物的研究(面上)高勝利No.28910231991.1-1992.122鋅鹽與α-氨基酸配合物的相化學、熱化學研究(面上)高勝利No.29810231999.1-2001.123稀土硫族化合物半導體納米材料的合成及相關熱過程研究(面上)高勝利No.201710362002.1-2004.124含氮雜環(huán)金屬鹽類含能燃燒催化劑的合成和催化性能研究(面上)高勝利No.204710472005.1-2007.125高能鈍感金屬鹽類含能燃燒催化劑及其催化燃燒性能研究(面上)高勝利No.207710892008.1-2010.126雙四唑類含能金屬配合物的熱力學性質(zhì)及催化燃燒規(guī)律的研究(面上)陳三平No.208931002009.1-2011.127化學熱力學及熱分析戰(zhàn)略研討會(專項)高勝利No.210414012010.8.21-248三唑類功能配合物的抑菌量熱學與植物生長調(diào)節(jié)功能研究(面上)謝鋼No.210731422011.1-2013.129智能化微型轉(zhuǎn)動彈熱量計的研制(儀器專項基金)高勝利No.211270042012.1-2015.1210納米含能配合物的制備、微量熱學及催化燃燒性能研究(面上)陳三平No:211731682012.1-2015.1211提高氧平衡值的四唑類含能燃燒催化劑的制備、量熱學及構(gòu)效關系研究(青年)楊奇No.212031492013.1-2015.1212富氧含能配合物的定向合成、量熱學及催化燃燒性能研究(面上)魏青No.213731622014.1-2017.1213含能氣凝膠復合材料的制備及微量熱學機理研究(面上)謝鋼No.214731352015.1-2018.1214含能燃燒催化劑能量水平與催化效率相關性的量熱學研究(面上)楊奇No.21673181 2017.1-2020.1215MOF基高能量密度材料的建構(gòu)及能量特征的熱化學研究(面上)陳三平No.216731802017.1-2020.1216對稱與非對稱線型鐵/鈷化合物的合成與磁性研究(青年)柯紅山No.216011432017.1-2019.1217高靈敏羧基化苯胺/苝環(huán)類NMOFs信號標簽的可控合成及電化學適體傳感研究(青年)韓靜No.216051212017.1-2019.1218寬溫區(qū)小樣量精密絕熱量熱裝置的研制(國家重大科研儀器研制項目)陳三平No.217278052018.1-2022.1219非貴金屬PEMFC陰極催化材料的構(gòu)建與催化活性相關性的微量熱學研究(國際合作,面上)JackY.LuNo.217731852018.1-2021.12羥基功能化陽離子表面活性劑系溫敏型智能化膠束的相化學與熱力學

基于羥基功能化陽離子表面活性劑氣體響應型智能膠束的構(gòu)筑及性能研究新型溫度響應型智能蠕蟲狀膠束體系構(gòu)筑的相化學與熱化學研究

2014年,XX大學XXX教授面上項目修改了5次羥基功能化陽離子表面活性劑系溫敏型智能化膠束的構(gòu)筑及性能研究膠束微乳液囊泡液晶水凝膠離子膜燒堿生產(chǎn)中鹵水體系及其微量碘凈化熱力學與熱動力學性質(zhì)研究離子膜燒堿生產(chǎn)中高鹽鹵水體系及其對微量碘凈化的熱力學研究XX科技大學XXX教授的申請題目:研究對象研究問題研究方法乙烯齊聚雙核鉻催化劑的制備及協(xié)同催化作用研究另一位老師的申請題目:不完整,一般化XX師范大學XXX教授今年申請題目:鎂合金表面刺激響應性多尺度組裝體的構(gòu)建與抗菌性能

酶刺激響應性多功能“藥-械”鎂合金的構(gòu)建與抗菌性能相關性3.2項目摘要是突出創(chuàng)新和特點的亮點

項目摘要300-400字內(nèi),撰寫要求是簡明、清楚、精練。包括方法、研究內(nèi)容、預期結(jié)果、理論意義、應用前景,即提出問題,解決問題,明確意義。三段制:⑴提出問題就是開門見山地簡要概括研究現(xiàn)狀或研究存在的問題,本申請凝練的該領域至關重要的“瓶頸”就是一個科學問題。⑵

解決問題即課題研究總體思路,是項目摘要的重點內(nèi)容,一定要詳細撰寫。例如,本課題擬選用某種材料,通過(采用)某種方法(手段),分析(研究)某一問題(某種內(nèi)容),獲得某種結(jié)果,闡明(揭示)某種機制(機理)。這里要充滿創(chuàng)新性和特點,使出自己的渾身解數(shù),贏得專家的肯定。⑶

最后是明確研究的意義與價值,一兩句話即可,起到“點睛”作用。例如,某種研究結(jié)果對某種問題具有重要的理論意義與實際價值;為解決某種問題開創(chuàng)一種新途徑、提供理論與實驗依據(jù)等。離子膜法是目前最先進的燒堿生產(chǎn)方法,但該法對電解用鹽水的質(zhì)量要求甚高(碘含量≤0.2mg/L),高鹽鹵水中碘含量超標將嚴重影響離子膜的使用壽命,從而增加生產(chǎn)成本,嚴重制約我國氯堿行業(yè)的發(fā)展。本項目在前期研究工作的基礎上,擬以先進的BT2.15絕熱量熱儀、NanoITC滴定量熱儀、IC/LC-ICP-MS、SEM-EDS、NMR等為主要研究工具,應用形態(tài)化學分析、水鹽相平衡、溶液化學、電化學、量熱學理論和方法,開展高鹽鹵水相平衡和溶液相區(qū)碘形態(tài)Pourbaix平衡圖以及不同形態(tài)碘的轉(zhuǎn)化和樹脂對鹽水中碘的吸附凈化過程熱力學與熱動力學研究,揭示鹽水中碘的存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化規(guī)律,為鹽水中碘的吸附凈化提供重要基礎數(shù)據(jù),這對于促進離子膜燒堿企業(yè)解決鹽水除碘問題、推動我國氯堿行業(yè)的發(fā)展等都具有重要意義。今年XX科技大學XXX教授的摘要:乙烯選擇性齊聚是合成1-己烯、1-辛烯等高級線性a-烯烴的主要方法,研究開發(fā)高催化活性、高選擇性的乙烯齊聚催化劑具有重要的科學意義和工業(yè)應用價值。最新的研究結(jié)果表明乙烯四聚可能是通過雙金屬機理進行的,形成的穩(wěn)定雙金屬鉻過渡態(tài)是高效催化乙烯四聚生成1-辛烯的關鍵。本研究擬設計并合成新型的雙核鉻絡合物,利用兩個鉻中心的協(xié)同效應,實現(xiàn)催化乙烯的高選擇性齊聚。通過修飾配體的連接原子來調(diào)變雙核鉻絡合物的結(jié)構(gòu),研究它們對乙烯齊聚催化性能的影響規(guī)律,進一步揭示乙烯高選擇性齊聚活性中心的本質(zhì)、催化機理及催化過程中兩個鄰近的金屬中心的協(xié)同效應,為乙烯四聚雙金屬機理提供實驗驗證,為新型高效乙烯齊聚催化劑的開發(fā)和工業(yè)應用提供實驗數(shù)據(jù)和理論指導。另一位老師的摘要:為什么?瓶頸在在里?針對瓶頸的三個創(chuàng)新在哪里?乙烯齊聚雙核鉻催化劑的制備及協(xié)同催化作用研究無鉛透明壓鐵電陶瓷的組成設計、結(jié)構(gòu)調(diào)控與電光性的研究

2015年,XXXX大學XXX教授面上項目

無鉛透明壓鐵電陶瓷是未來光計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)和國防軍事中的關鍵材料。基于透光性和壓鐵電性這一對矛盾特性是制約透明壓鐵電陶瓷發(fā)展的瓶頸之一,本項目擬提出采用A、B位離子取代等結(jié)合理論計算預測,使材料的組成在鐵電-立方相共存MPB處或偽立方相并增強其弛豫性的設計思想,促進相互制約的一對矛盾達到合理平衡;同時

,基于控制陶瓷微觀缺陷,減少晶界處光散射,提高陶瓷的透光性思路,擬采用高能球磨法和溶膠凝膠法合成高活性的KNN-ABO3亞微米粉體,經(jīng)真空或熱壓燒結(jié)等工藝嚴格控制KNN基陶瓷的晶界和晶粒生長,研究工藝參數(shù)對陶瓷微觀結(jié)構(gòu)和缺陷(晶粒、晶界、氣孔、空位、雜相)和陶瓷透光性的影響規(guī)律,關聯(lián)陶瓷晶體相結(jié)構(gòu)、微觀缺陷等因素對陶瓷透光性和壓鐵電性能

,揭示透光性的物理機制,提出無鉛透明壓鐵電陶瓷的組成設計原則,實現(xiàn)透光性與電性能的主動調(diào)控,建立無鉛透明壓鐵電陶瓷的制備新技術(shù),為實際應用提供新材料和技術(shù)保障。2015年,XXXX大學同組XXX教授,同年獲得面上基金資助2015年,XXX工業(yè)大學XXX副教授,同年獲得青年基金資助細摳

研究熱點國內(nèi)研究現(xiàn)狀

提出新觀點(三新)

摘要一切皆用文獻說明3.3立項依據(jù)與研究內(nèi)容是突出創(chuàng)新性和特點的關鍵

方法:要一層一層剝離出主題文獻6×5=306×6=36

①項目研究的科學意義:概括性描述本課題所屬研究領域的科學意義和應用價值,說明它是本領域的研究前沿、熱點之一;存在的問題:未涉及的、未解決的、研究的不足、不系統(tǒng),一定是出現(xiàn)了“瓶頸”,需要提升。切忌將基礎知識與理論長篇大論。3-5行解決問題。實際上是要回答“本領域應該研究什么?”開門見山凝練出“一個科學問題”。這是展現(xiàn)您科學視野的時候。必須出現(xiàn)前沿、熱點、瓶頸字樣

②本項目研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析:與第一點相同,要用文獻說明。即對本“一個科學問題”文獻是怎么解決的,特別是詳細敘述國內(nèi)外著名研究小組的近幾年工作,解決了哪些,還有什么問題沒有解決,或者不徹底,遺留的問題是什么?實際上是要回答“研究對象是什么?解決的問題是什么?”緊接著說明本實驗室前期工作結(jié)果,并說明這些工作結(jié)果與解決上述尚未解決的問題的關系(可提出工作假說/假設);關鍵性的工作結(jié)果可以在文字后附上兩個左右的圖(最好是圖片,其他工作結(jié)果可附在后續(xù)工作基礎中,并注明)。切忌文獻堆砌,風馬牛不相及。這是展現(xiàn)您科學水平的時候。易犯錯誤之處

③研究思路的提出:在以上分析的基礎上,提出“申請者擬從另一個新的角度……”,闡明本課題究竟去做什么,能解決什么問題,有什么特點,與②一段中所指出的尚未解決或存在的問題的相關聯(lián)性,這些問題的解決究竟有何科學意義和應用價值/前景。實際上是要回答“我們做的特點是什么?”這段要突出“創(chuàng)新性”,創(chuàng)新是有具體含義的,即“新思想、新方法、新結(jié)果”。必須拿捏得很科學、準確。這第③就是摘要。以上三段就是我們總結(jié)的“3w3n方法”⑴研究內(nèi)容、研究目標

要具體(與摘要相關)、適可(面上項目的資助強度有限,不可能面面俱到,必須突出重點,把一個科學問題研究清楚就達到目的了)

一般是四個干條條(不要展開),第一條是理論方面的提升、創(chuàng)新。3.4項目的研究內(nèi)容、研究目標以及擬解決的關鍵科學問題

⑵擬解決的關鍵科學問題

只能是最關鍵的一點,不能多,相當于動力學中的“決速步驟”,而且要有擬解決辦法、途徑。它與前面的“科學問題”不同,往往是技術(shù)上的第一步。

切記不可將內(nèi)容再復述一遍!易犯錯誤

①研究方案

將“研究內(nèi)容”具體化,要方法、甚至儀器,最后應用一個圖連起來;這是一個很好的方法?、菙M采取的研究方案及可行性分析大步驟很清楚研究內(nèi)容很充實方法很具體“關聯(lián)”很到位完全能充分反映申請者的創(chuàng)新思路創(chuàng)新方法創(chuàng)新結(jié)論2015年,XX理工大學XX講師青年基金三硫雜化烯及其衍生物的設計與合成

3.擬采取的研究方案及可行性分析。(包括有關方法、技術(shù)路線、實驗手段、關鍵技術(shù)等說明)也可以按申請書的格式畫:濕法煉鋅體系難溶氟化物溶解度行為、機理及熱力學模擬研究3.3可行性分析

(1)理論分析:合成路線一受J.S.Siegel教授[32]相關合成心環(huán)烯的反應的文章啟發(fā):我們采取了對三硫雜花烯進行逆合成分析(Scheme7),設計了相應的合成路線。(Scheme8)因此,在理論上這種新的設計具有完全的可行性。合成路線二受文獻中[33]已經(jīng)成功報道采用Mc-Murry反應為關鍵反應步驟構(gòu)建特殊結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳烴啟示。Mc-Murry反應是制備張力烯烴(高位阻烯烴)是反應的特點之一。通過對三硫雜花烯的逆合成分析,(Scheme8)設計了相應的合成路線。(Scheme9)通過對三硫雜花烯的逆合成分析,設計了相應的合成路線。(Scheme10)因此,在理論上這種新的設計具有完全的可行性。

……

(2)前期實驗探索:在項目前期的調(diào)研過程中,采用Scholl反應得到以下四種重要的底物,為后續(xù)三硫雜花烯及π-擴展類似物的合成奠定的基礎。(Figure7)

②可行性分析

要以文獻說明支撐(設計思想的可行性、方案的可行性),也可有一點自己的前期探索(最好有發(fā)表的文獻或探索結(jié)果)

①特色

真正區(qū)別于別人的特點(新原理、新方法等)

②創(chuàng)新之處

學科交叉等⑷本項目的特色與創(chuàng)新之處(1)揭示離子膜燒堿高鹽鹵水組成特征的NaCl–NaClO3–H2O多溫相平衡與相圖、高鹽鹵水體系中碘形態(tài)pH-Eh多溫平衡圖,有助于揭示高鹽鹵水體系微量碘賦存形態(tài)與轉(zhuǎn)化熱力學性質(zhì),為高鹽鹵水中微量碘凈化提供熱力學基礎數(shù)據(jù)。(2)本項目從高鹽鹵水碘形態(tài)角度研究出發(fā),以基于樹脂對碘形態(tài)吸附的熱力學與熱動力學量熱法創(chuàng)新研究入手,替代傳統(tǒng)的基于測定動態(tài)吸附量存在樣品用量大、影響因素多、耗時費力的難題,獲取迄今極為缺乏的碘形態(tài)與樹脂相互作用的熱動力學參數(shù),準確揭示樹脂對高鹽鹵水中微量碘的吸附凈化的熱動力學過程與機制。

①年度研究計劃

最好以表格形式,以半年為時間段

時間研究內(nèi)容階段性成果

②預期研究結(jié)果

不能多,要具體,與摘要一致⑸年度研究計劃及預期研究結(jié)果①發(fā)展三硫雜花烯的合成新路線,開辟三硫雜花烯π-擴展類似物的新合成方法;②合成3~4個系列新型硫雜化合物,發(fā)現(xiàn)新化合物15~20種,篩選出發(fā)光性能和/或電子傳輸性能優(yōu)異的化合物3~4種;

③依據(jù)研究結(jié)果在本專業(yè)主流期刊發(fā)表具有創(chuàng)新性的研究論文4篇以上,申請國家專利1~2項;培養(yǎng)碩士研究生3~4名,本科生6~8名。易犯錯誤結(jié)論:不注意填寫技巧,基金就寫不到位!有時細節(jié)決定成?。?/p>

隨著戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導彈武器及空間技術(shù)的發(fā)展,要把大自重的飛行器送到指定位置,迫切需要使用大推力的高能固體推進劑。4.1研究背景4.我們是如何實踐的(重點在于思路產(chǎn)生)?

提高推進劑性能的關鍵技術(shù)之一是對推進劑燃燒性能進行調(diào)節(jié):

(1)改變推進劑在低壓燃燒時的化學反應速率;

(2)降低推進劑的燃速受溫度、壓力影響的敏感度;

(3)改善推進劑的點火性能;

(4)提高推進劑的燃燒穩(wěn)定性;

(5)調(diào)節(jié)推進劑的燃速,實現(xiàn)發(fā)動機設計的不同推力方案。熱1958年,我國實驗熱化學的先驅(qū)和開拓者馮師顏先生,在西北大學創(chuàng)建了國內(nèi)首家熱化學研究室并任主任。此后,實驗熱化學成了西北大學科學研究的利器。

(1914─1970)西北大學熱化學研究室我們實驗室堅持了這個特色。現(xiàn)在已歷經(jīng)三代。劉翊綸教授進行稀土硝酸鹽熱化學性質(zhì)的研究接著,這個研究小組在我和陳三平教授的主持下,一直進行著配位化合物的熱力學研究。特別是2012年后,陳三平指導研究生在含能配合物方面做出了突破性工作。日本熱化學專家長野八久大連化物所熱化學研究室

雙基推進劑的主要組份AP、RDX、HMX、NC/NG雙基推進劑配方(高氯酸銨)(黑索今)(奧克托今)(硝化棉/硝化甘油)加入燃燒催化劑催化燃燒對于改善燃燒過程,促進完全燃燒,抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面有著極為重要的作用。推進劑的燃速和壓力指數(shù)難于調(diào)節(jié)問題燃燒催化劑應用于固體催化劑的發(fā)展情況(1)傳統(tǒng)的金屬、金屬氧化物及金屬復合氧化物燃燒催化劑,如:CuO,Al2O3,Co2O3,F(xiàn)e2O3,ZrO2等。有明顯的調(diào)節(jié)作用,可提高燃速及降低壓強指數(shù),甚至可能出現(xiàn)平臺燃燒特性和“麥撒效應”。(2)納米尺寸的金屬、金屬氧化物及金屬復合氧化物催化劑。納米尺寸的催化劑較之傳統(tǒng)的催化劑具有更好的催化效果,但由于納米粒子比表面大,表面活性高,尤其是金屬很容易發(fā)生氧化,且納米粉體極容易形成團聚從而影響分散均勻性!

(3)金屬有機化合物燃燒催化劑,如水楊酸、檸檬酸、雷索辛酸、二羥基苯甲酸和沒食子酸等都可以作為配體或有機陰離子形成金屬有機化合物。以上催化劑都是惰性催化劑!開發(fā)和探索含能催化劑已成為發(fā)展方向。此類催化劑能在保持催化劑催化活性的同時,可使推進劑的能量不受損失。(4)含能燃燒催化劑含能材料大多由C,H,O,N等元素組成,含能燃燒催化劑一般是在有機金屬鹽催化劑分子中引入含能基團(如=N-NO2,=O-NO2,-N3,-N=N-,C-NO2等)制備而得的含能鹽或配合物,由于含有大量生成焓較高的N=N,C=N鍵和較高的密度及氧平衡,導致其生成焓較高,從而具有很高的能量!其不僅能調(diào)節(jié)推進劑的燃燒性能,而且能提高推進劑的能量水平,從催化機理來看,其兼具含能和納米催化劑的雙重優(yōu)點。(5)新型碳材料燃燒催化劑??捎糜谕七M劑的碳材料包括:石墨,碳黑,富勒烯,碳纖維以及碳納米管等。可發(fā)揮阻滯金屬凝聚、助催化、高效還原劑的作用。發(fā)展方向是

開發(fā)和探索含能催化劑,同時具有高的能量水平和催化效能!找國際前沿、熱點,業(yè)界認可始終追尋著對一個研究課題的基本要求:“Whatshouldweinvestigated?”“Whatcanwedo?”“Whatisthecharacterization?”①如何選擇基礎能量配體化合物?②如何實現(xiàn)高能與鈍感的統(tǒng)一?③如何解決組份的氧平衡問題?從分子設計入手利用配位化學的策略做含能材料的事從化學角度如何解決這些問題?結(jié)構(gòu)性能4.2方案的確定貫穿始終的熱力學研究燃燒催化設計了研究方案(用了10年)元素分析,IR,UV,NMR,MS,XRD基礎配體化合物的選擇和制備含能配合物的制備和表征(M=Bi3+,Cu2+,Zn2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,RE3+)光譜表征結(jié)構(gòu)表征IR,UV,NMR,MSXRD+含能配合物的催化性能研究燃燒熱測定溶解焓測定感度測定流變學測定熱特分性解研究單催組化分作化用合研物究多催組化分作化用合研物究推薦加入燃燒催化劑基礎配方實驗燃燒性能研究溶液法及溶劑熱法化學(1)如何選擇基礎能量配體化合物?對基礎配體化合物的基本要求:①

含氮量高②

穩(wěn)定③

具配位點顯然,三唑和四唑的特殊分子結(jié)構(gòu)使得該類化合物在含能材料領域得到廣泛關注,作為重要的功能基,具有配合金屬離子和形成氫鍵的能力,其多氮性使得對整個分子的性能貢獻明顯優(yōu)于純氮或少氮雜環(huán)化合物。修飾后環(huán)上引入氨基、疊氮基、硝基等不同的基團使得三、四唑類富氮化合物具有了各種不同的優(yōu)良性能,從而大大提高了對該類含能配合物的研究價值。4.3前期的研究工作

◆氮含量高、結(jié)構(gòu)致密

具多氮屬性。單三唑的氮含量為60.84%,單四唑的氮含量為80%,是目前能夠穩(wěn)定存在的含氮量最高的一種結(jié)構(gòu)單元。三唑或四唑環(huán)上采用sp3雜化的氮原子能夠提供一對孤對電子參與環(huán)共軛,形成較為穩(wěn)定的π共軛體系,這就使得此類化合物摩爾體積比相應的環(huán)戊二烯和二唑等五元環(huán)狀化合物的小,有利于提高分子密度。

◆鈍感

三/四唑環(huán)內(nèi)的π共軛體系可使環(huán)內(nèi)鍵長平均化、鍵角趨向平均化、環(huán)趨向平面化。這樣,其環(huán)張力就要比純碳或少氮五元雜環(huán)化合物的小,有利于提高分子穩(wěn)定性,從而降低感度。

◆熱焓高、燃燒產(chǎn)物對環(huán)境友好

三/四唑類化合物中都含有大量的C—N、N—N和C=N、N=N鍵(鍵能分別為305kJ·mol-1、159kJ·mol-1、615kJ·mol-1、456kJ·mol-1),具有很高的正生成焓,這是其化學潛能的主要來源,從而使這些化合物作為含能化合物的應用具有了獨到優(yōu)勢。此外,三/四唑類含能化合物的燃燒產(chǎn)物多為N2,不會造成污染,對環(huán)境友好。序號題目主持人項目編號時間段1含氮雜環(huán)金屬鹽類含能燃燒催化劑的合成和催化性能研究(面上)高勝利No.204710472005.1-2007.122高能鈍感金屬鹽類含能燃燒催化劑及其催化燃燒性能研究(面上)高勝利No.207710892008.1-2010.12配體分子的結(jié)構(gòu)式trz與pz、im配位模式示意用水熱法得到13個配合物三唑鋅/鈷配位聚合物的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)表征調(diào)節(jié)N含量JournalofCoordinationChemistry,2007,60:117-123JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2007,

89:583-588ChineseJournalofEnergeticMaterials,2007,15:60-66ThermochimicaActa,2007,460,88-91JournalofSolidStatechemistry,2008,

181:3308-33166.JournalofSolidStateChemistry,

2015,

225:1-7增大層間距規(guī)整3D結(jié)構(gòu)(2)如何實現(xiàn)高能與鈍感的統(tǒng)一?

依據(jù)配位化學原理,如果將含碳共軛螯合配體作為第二配體引入到過渡金屬-三唑/四唑體系中,通過

形成超分子作用力適度降低氮含量以增強配合物的穩(wěn)定性是否就可以解決高能與鈍感的統(tǒng)一的問題?剛性的,有配位原子,便于分子設計序號題目主持人項目編號時間段3雙四唑類含能金屬配合物的熱力學性質(zhì)及催化燃燒規(guī)律的研究(面上)陳三平No.208931002009.1-2011.12在水或醇/水混合體系中制得34種化合物輔助配體之間以及與主配體之間的π–π堆積作用JournalofHazardousMaterials,2007,142:550-554ChineseJournalofChemistry,2004,22:1102-1108RussianJournalofPhysicalChemistry,2005,79:511-516EuropeanJournalofInorganicChemistry,2009,2009:3475-3480JournalofCoordinationChemistry,2009,62:1879-1866引入第二配體的雙四唑類單核過渡金屬含能配合物5,5’-偶氮四唑陰離子(ATZ2-)N,N-二四唑胺離子(BTA2-)(3)如何解決組份的氧平衡問題?研究思路一:三唑a.脂肪酸

b.芳香酸a.脂肪酸

b.芳香酸四唑12序號題目主持人項目編號時間段4提高氧平衡值的四唑類含能燃燒催化劑的制備、量熱學及構(gòu)效關系研究(青年)楊奇No.212031492013.1-2015.12從分子設計角度出發(fā)[增加含能配合物的環(huán)內(nèi)氧(修飾四唑基團)和配位氧(增加第二配體)]合成一系列能提高氧平衡值的四唑類過渡金屬含能配合物,力求使其達到高能、鈍感、氧平衡的統(tǒng)一?!镢~、鈷、鎳/三唑/芳香羧酸配合物★銅/四唑/羧酸配合物★銅、鈷、鎳/三唑/芳香羧酸配合物羧酸調(diào)控的三/四唑類過渡金屬配位聚合物配合物的“S”形二維超分子層狀結(jié)構(gòu)配合物的分子結(jié)構(gòu)JournalofHazardousMaterials,2011,197:199-203JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2007,89:567-571JournalofAnalyticalandAppliedPyrolysis,2013,99:66-70JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2007,9:881-885JournalofSolidStateChemistry,2014,215:26-33JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2011,

110:1-6JournalofCoordinationChemistry,2012,65:2584-2592JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2009,95:685-689RussianJournalofPhysicalChemistry,2009,83:357-60JournalofChemicalThermodynamics,2015,80:1-61.S.Chaturvedi,P.N.Dave.Reviewonthermaldecompositionofammoniumnitrate.JournalofEnergeticMaterials,2013,31,1-262.Y.Q.Zhang,W.Zhou,S.X.Liu,A.Navrotsky.ControllablemorphologyofengelhardtitaniumsilicatesETS-4:synthetic,photocatalytic,andcalorimetricstudies.ChemistryofMaterials,2011,23,1166-1173Cu2++HCOOH→Cu2(COO)4

以能量組元中的三/四唑基團和富氧“輪漿”式催化組元Cu2(COO)4定向配位,實現(xiàn)燃燒催化劑的可控制備1.JournalofEnergeticMaterials,2013,31,1-262.ChemistryofMaterials,2011,23,1166-1173研究思路二:序號題目主持人項目編號時間段5富氧含能配合物的定向合成、量熱學及催化燃燒性能研究(面上)魏青No.213731622014.1-2017.12Cu2++HCOOH→Cu2(COO)4

(4)做成納米級的超分子化合物利用納米的特性(尺寸、形貌)序號題目主持人項目編號時間段6納米含能配合物的制備、微量熱學及催化燃燒性能研究(面上)陳三平No:211731682012.1-2015.12(5)研究中始終貫穿著熱力學方法的應用①在含能配合物的制備中,基于感度考慮,獲得含能配合物新物種的熱力學基礎數(shù)據(jù)至關重要。例如反應焓變、標準生成焓、晶格能、比熱容、導熱系數(shù)、溶解焓、熵變和吉布斯自由能變等都與固體推進劑配方的配伍和燃燒性能的相關計算和設計密切相關。②基于感度考慮,引發(fā)并推進著量熱技術(shù)向微量熱方向發(fā)展。這其中包括微量(樣品量10~30mg)轉(zhuǎn)動彈熱量計的研制,恒壓微量熱(樣品量~1mg)技術(shù)的使用和發(fā)展,“小樣品精密自動絕熱量熱計”向基于熱弛豫技術(shù)的PPMS(樣品量~20mg,可達0.2K)的方向發(fā)展。改變液相反應溫度,可得到各溫度下配合物液相生成反應的熱動力數(shù)據(jù),然后根據(jù)下列公式可計算得到其熱力學參數(shù)(表觀活化焓,表觀活化熵和表觀活化自由能),速率常數(shù)和動力學參數(shù)(表現(xiàn)活化能,頻率因子和反應級數(shù))。配合物液相生成反應熱測定和熱動力學1.Chinese

Journal

of

Inorganic

Chemistry,2002,18:362-3662.Univ.Chem.2016,31(7),80-82(擴大到對可逆反應)T/Kk/(10-3/S-1)nE/kJ·mol-1ln[A/S]

/kJ·mol-1

/kJ·mol-1/J·mol-1·K-1298.152.86981.000124.43904.010187.529721.8991-220.0850303.153.39930.998888.6287308.154.00951.000889.6933313.154.58901.000490.8391Mn(ATZ)·6H2O液相反應動力學參數(shù)

反應的活化能E值都比較低(一般認為小于63kJ·mol-1的反應是快速反應),顯然在此得到了目標反應易于進行的緣由。反應體系對溫度變化的原位動態(tài)研究1.弄清反應機理2.指導合成(-891.0±0.0)kJ·mol-1文獻值(609.9)kJ·mol-1量化計算得到(-47.61±0.20)kJ·mol-1(-32.53±0.19)kJ·mol-1(22.14±0.33)kJ·mol-1(-92.47±0.14)kJ·mol-10kJ·mol-1(-167.159±0.02)kJ·mol-1文獻值(-821.3±0.6)kJ·mol-1文獻值(-55.25±0.10)kJ·mol-1(-166.33±0.60)kJ·mol-1(s)(s)(s)(s)燃燒催化劑催化性能判斷依據(jù)熱分解溫度(Tp)提前放熱量(ΔH)增大表觀活化能(Ea)降低催化性能研究方法DSC熱分解曲線的動力學研究配合物AP混合體系推進劑的點火時間要短燃速要快配合物與AP的混合體系的熱分解數(shù)據(jù)①配合物與AP的相互作用促進了各自的熱分解②混合體系的Tonset及Tp比配合物或者AP本身都要低③配合物均能使AP的高溫分解溫度提前④混合體系的熱分解的能量高于AP自身高溫分解產(chǎn)生的能量幾點重要結(jié)論:AP391.7J·g-1各單主要組分與Co(ATZ)(phen)2·2H2O混合組分的熱分解特征參數(shù)體系ΔTp/℃ΔH/J·g-1Eo/kJ·mol-1Ek/kJ·mol-1熱爆炸臨界溫度Tb/KRDX588.3180.96181.78504.99配-RDX35.741187149.27149.02471.68HMX502.2354.77363.66562.6配-HMX51.50912.0176.26176.82507.26NC/NG705.3162.69163.06482.89配-NC/NG4.35954.1160.62160.79476.94AP388.3187.50187.22637.30配-AP49.711429116.23111.43591.53配合物對推進劑主要組分熱分解行為的影響增大降低增大降低增大降低增大降低降低降低降低降低配合物的熱穩(wěn)定性研究從熱分解機理和熱分析動力學兩部分對配合物的熱分解行為進行研究,探求配合物的熱穩(wěn)定性及可能的分解機理,從結(jié)構(gòu)的角度闡釋配合物熱穩(wěn)定性的差異,力圖得到結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性的關聯(lián)。為了獲得配合物熱分解過程的動力學三因子(表觀活化能、指前因子和模型函數(shù)),使用熱分析界推薦的“非模型等轉(zhuǎn)化率法”。最關心的是求出配合物對推進劑主要組分熱分解的表觀活化能是否降低?β/Kmin-1Tp/KEk/kJmol-1ΔH/Jg-1Lg[A/s-1]rEorHMX5287.89363.66502.231.93380.9965354.770.996610292.1215295.8220297.52配合物/HMX5286.47483.41792.843.30780.9973486.600.997410290.4215292.0620294.03RDX5231.68181.78588.316.64540.9914180.960.992210241.2215244.6120247.36配合物/RDX5217.0093.88831.67.59190.998897.230.998910231.5015240.3320245.22NC/NG5207.17160.79954.115.33490.9996160.620.999610214.7715219.9420223.38配合物/NC/NG5203.0993.941008.018.08730.9886182.410.989510209.4115212.4720217.49①

密度在1.5000~2.3000,密度增加了②

含能的燃燒能測定和感度測定

利用精密轉(zhuǎn)動彈熱量計進行新型及相關含能燃燒催化劑的恒容燃燒能測定,計算得到標準燃燒焓和標準生成焓。利用CGY-1型機械撞擊感度儀和MGY-1型擺動摩擦感度儀進行感度測定。③

含能燃燒催化劑和推進劑組分的相容性

利用精密微量熱法測定單一含能燃燒催化劑在推進溶劑組分的溶解焓,利用DSC和TG-DTG法研究單一含能燃燒催化劑和加入催化劑后推進劑的熱分解行為,比較其熱量和分解溫度變化;利用加入催化劑后推進劑的恒容燃燒能,與單一催化劑進行比較,進行推進劑配方的組分選擇。(6)作為含能燃燒催化劑的應用研究④

含能燃燒催化劑和推進劑組分的流變學研究對不同形貌的含能燃燒催化劑和推進劑組分進行混合,利用HAAKE旋轉(zhuǎn)黏度儀進行推進劑混合組份的黏度測定,對含能燃燒催化劑和推進劑組分的流變學進行研究,確定最佳的含能燃燒催化劑的形貌要求。⑤

含能燃燒催化劑的熱分解特性研究研究常壓、密封升壓、高壓、等速升溫和快速裂解條件下含有新型和相關單一含能燃燒催化劑優(yōu)選的固體推進劑的熱分解行為,推知熱分解機理,探索熱分解規(guī)律,并對動力學參數(shù)、最可幾機理函數(shù)進行計算。⑥

單組分含能燃燒催化劑在RDX-CMD推進劑中的催化作用固定RDX─CMD推進劑基礎配方,添加不同形貌的單一含能燃燒催化劑,采用靶線法,在充氮緩動燃速儀中進行燃速測定(溫度為20℃,壓力為MPa~18MPa),獲得燃速、低壓強指數(shù)壓值和壓強指數(shù)(以r=apn線性回歸)。獲得高能鈍感燃燒催化劑評價。⑦

復合含能燃燒催化劑在RDX─CMD推進劑中的催化作用用同5的方法進行復合含能燃燒催化劑的催化作用研究,獲得理想的非鉛鹽高能鈍感含能燃燒催化劑的基本配方。⑧

含有含能燃燒催化劑的推進劑熱行為和燃燒波結(jié)構(gòu)研究用單輻攝影技術(shù)研究推進劑的火焰結(jié)構(gòu),用Π型熱電偶測溫技術(shù)研究含能燃燒催化劑的燃燒波結(jié)構(gòu),進行含能燃燒催化劑的燃燒性質(zhì)研究?!锱浜衔锏拿芏葴y定配合物m0/gm1/gm2/gm3/gρ/g·cm-3ρmean/g·cm-31-131.811332.016982.356882.28541.52851.719131.811632.026982.361282.28621.531031.811532.115982.390882.28521.52773-630.551631.183980.257079.92852.07652.112030.551431.181080.256079.92892.076530.551731.173980.249779.92842.06306-629.903830.118280.059779.93112.49312.481329.904130.178280.093779.93112.452629.904230.218280.119779.93112.4982★

對雙基推進劑及復合改性雙基推進劑

(RDX-CMDB)燃燒性能的影響①主要原料NC、NG、DEP(鄰苯二甲酸二乙酯)、RDX、HMXPb(ATZ)(bpy)·2H2O,Pb(BTA)(bpy)②儀器及實驗條件特性落高:WL-1撞擊感度儀,試驗條件為:30mg的推進劑樣品(粉末狀),落錘質(zhì)量2kg,以RDX感度標準物質(zhì)為標準物質(zhì)。摩擦感度:WM-1摩擦感度儀,試驗條件:20mg推進劑樣品(粉末狀),壓力2.45MPa表壓,擺角66o,特屈兒感度標準物質(zhì)為標準物質(zhì)。真空安定性試驗:YC-1真空安定性儀;5.00g推進劑樣品90℃恒溫

48h測定氣體放出量。推進劑燃速:采用靶線法。將已處理過的Φ5×150mm小藥柱側(cè)面用聚乙烯醇溶液浸漬包覆6次并晾干,然后在充氮緩動式燃速儀中進行燃速測試。試驗溫度為20℃,壓強范圍2-18Mpa。③樣品的制備★雙基粘合劑89%,鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)8.5%,二號中定劑

(C2)2.0%,凡士林(V)0,5%,藥料按500g配料,催化劑添加量為外加量3%?!镫p基粘合劑66%,黑索今(RDX)26%,二號中定劑(C2)2.0%,其它助劑6%.藥料按500g配料,催化劑添加量為外加量。樣品按吸收—

驅(qū)水—放熟—壓延—切成藥條的常規(guī)雙基無溶劑工藝制備。④安全性能研究體系機械感度

熱感度

H50/cmP/%V/ml(1)89.5514.18(1)/(3-6)83.1564.39(1)/(6-6)72.6534.32(2)75.2584.56(2)/(3-6)73.4614.83(2)/(6-6)72.8574.71符合⑤燃燒性能研究樣品不同壓力(MPa)下燃速r/mms-1低n

區(qū)P/MPnR24681012141618空白(1)2.263.975.617.338.669.6710.3010.9011.9412~160.41600.9999(1)/3-63.035.377.819.6510.4611.6413.1614.8516.328~120.49750.9886(1)/6-64.016.327.459.229.9111.1212.4514.3214.718~120.47500.9756燃速壓強指數(shù)樣品不同壓力(MPa)下燃速r/mms-1低n

區(qū)P/MPnR24681012141618空白(2)2.774.946.949.4311.6814.2516.0318.0820.202~100.89150.9976(2)/3-64.778.0511.4412.1513.9415.4416.8719.7420.878~140.58480.9957(2)/6-63.897.2511.0112.1513.6815.4218.0820.3521.5712~180.43450.9988配合物對雙基和改性雙基推進劑的燃燒有良好的催化作用:結(jié)論★在所測壓強范圍內(nèi)配合物都使推進劑的燃速均高于基礎配方。★雙基推進劑中,在8~12MPa間,配合物都使雙基推進劑的燃燒壓強指數(shù)降低;而對改性雙基推進劑,低壓強指數(shù)區(qū)分別出現(xiàn)在8~14和12~18MPa.★配合物使雙基推進劑在8~10MPa出現(xiàn)了近“平臺燃燒”效應。在6~8MPa區(qū)間使改性推進劑出現(xiàn)了近“平臺燃燒”效應。序號題目主持人項目編號時間段1固體推進劑及其新型組分的熱分解特性與燃燒特性的關聯(lián)高勝利No.51455010105QT20112003.4-2005.32新型高能量密度材料高壓下能量釋放規(guī)律與燃燒性能的關系陳三平No.51455010105QT30012005.4-2007.3獲得兩項武器總裝備部預研基金這些研究不僅對于開拓配位化學和熱化學的發(fā)展具有重要的學術(shù)意義,而且對于開發(fā)新型高能高效環(huán)保的固體推進劑具有實際意義。因此該項目選題恰好是在國防建設的迫切需求,發(fā)展科學前沿的需要和課題組成員研究優(yōu)勢三者之間的交叉點上,具有很強的創(chuàng)新性。其特色和創(chuàng)新之處在于以四唑和三嗪為母體合成新型高能材料,制備其金屬鹽類作為催化劑,實現(xiàn)催化劑的高能與鈍感的統(tǒng)一,高能與環(huán)保的統(tǒng)一等。這一科學問題就是“關注并進行含能燃燒催化劑能量水平與催化效率相關性的研究已成為阻礙含能燃燒催化劑發(fā)展的瓶頸”。然而,現(xiàn)有研究對這個關鍵的共性問題尚未見報道,缺乏對其規(guī)律性的認識。

另外,繼續(xù)追求高能量,協(xié)調(diào)感度,向含能爆炸物發(fā)展也是下步發(fā)展的一個方向。顯然前期研究中,關注最多的是

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