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本论文主要包括以下三部分：N-甲基-2-(3-硝基苯基)吡咯烷[3’，4’：1，2][60]富勒烯(MNPF)的批量制备及分离，MNPF及对应双基推进剂试样热分解动力学、燃速性能及相容性研究，富勒烯甘氨酸镍、钴、铈盐的制备。
以氮甲基氨基酸、间硝基苯甲醛及自制的[60]富勒烯为原料，研究得到MNPF批量制备及分离的最佳工艺条件，其批量制备最佳工艺条件为：反应物[60]富勒烯：间-硝基苯甲醛：N-甲基甘氨酸的计量比为1:3:1；反应温度为90℃；反应时间为16小时；分离最佳工艺条件为：二硫化碳为流动相，层析柱用硅胶(300-400目)为固定相，色谱柱直径5cm，高径比6:1，最大上样量含MNPF23％的MNPF粗品23g，此肘分离所得MNPF纯度高达99％，回收率92.3％。
分别对MNPF、电弧法制备富勒烯烟狄、燃烧法制备富勒烯烟灰、电弧法提取富勒烯后烟灰、燃烧法提取富勒烯后烟次共5种物质进行热性能研究。使用高压差示扫描量热仪(PDSC)，分别对MNPF及双基推进剂中主要组分的热分解性能及热分解动力学进行了研究。将MNPF作为燃速催化剂添加到固体推进剂中，真空安定性(VST)与燃速测试实验结果表明，MNPF与推进剂主要组分相容性良好，且不论是在铅盐/碳组成的二元催化剂体系，还是铅盐/铜盐/碳组成的三元催化剂体系，MNPF能促进其催化燃烧作用，有效提高推进剂的燃速，降低压强指数，使燃烧平台范围增宽且向高压力方向移动。
以富勒烯、甘氨酸、氢氧化钠为原料，制备出富勒烯甘氨酸镍盐、钴盐、铈盐；研究确定了富勒烯甘氨酸镍盐的最佳工艺条件为：反应时间不少于0.5h，反应温度20℃，富勒烯甘氨酸和硝酸镍的摩尔比为1:5，此时富勒烯甘氨酸镍盐中镍含量为18.9％。