在航空航天及国防领域,推进剂是火箭动力系统中关键材料之一。当前世界各国仍普遍使用肼及其甲基化衍生物作为自燃型液体推进剂的燃料。然而肼类化合物具有高挥发、剧毒和强致癌性,对环境和人体健康十分有害,从而大大增加了其运输和储存成本。因此,开发新型的高能低毒推进剂燃料代替现有的肼类燃料已成为未来火箭推进剂的重要发展方向之一。本文开发了四类自燃型液体推进剂燃料,并对它们的物化性质和点火性能进行了深入研究。第一部分,设计合成了一类基于不对称硼鎓离子的自燃离子液体,完成了结构表征,并详细测试和研究了它们的热性质、粘度、比冲、燃烧热和点火性能等。研究结果表明在离子液体阳离子上引入强还原性B-H键后,能明显降低离子液体的点火延迟时间；与对称的双咪唑硼鎓离子相比,不对称咪唑-胺硼鎓的离子液体具有更低的玻璃态转变温度,更短的点火延迟时间和更高的密度。第二部分,设计合成了一类基于有机超强碱的自燃离子液体,完成了结构表征,并详细测试和研究了它们的热性质、密度、粘度、比冲、燃烧热和点火性能。结果表明,基于有机超强碱如DBN和DBU的阳离子可以显著提高自燃离子液体的热稳定性。有机超强碱结构中没有化学活泼的H原子可能是其热稳定性显著提高的原因,这对发展新型高热稳定性自燃离子液体具有指导与借鉴意义。第三部分,设计合成了一类内盐型化合物,确定了它们的分子结构,并详细测试和研究了它们的热性质、粘度、能量、燃烧热、点火性能。研究结果表明,这类内盐类化合物具有优异的水稳定性,即使在水中放置一个月,也没有观察到明显的化学分解,且此类化合物具有很短的点火延迟时间,最短可达2 ms。第四部分,设计合成了一类咪唑硼烷络合物,确定了它们的分子结构,并详细测试和研究了它们的物化性能和点火性能。在新合成方法中,不需要使用剧毒且危险的硼烷,而使用便宜易得的硼氢化钠与烷基咪唑,通过一步反应得到咪唑硼烷络合物。这类化合物合成简单,成本低,适宜大规模合成,且具有良好的自燃点火性能,为发展低成本的绿色液体推进剂燃料提供了借鉴。上述研究为发展新型绿色液体推进剂及其应用提供了重要参考。