離子液體固載及其催化合成碳酸酯的性能研究.pdf

1、碳酸酯類化合物是一類應用廣泛的重要化工產(chǎn)品。催化劑在其制備過程中擔任著非常重要的角色，然而，目前大多數(shù)催化劑普遍存在活性差、選擇性低、分離困難以及制備工藝復雜等問題。針對以上問題，本文從提高功能離子的數(shù)量及活性兩個角度出發(fā)，制備了兩種非均相催化劑，在無助催化劑及有機溶劑存在的條件下高效催化環(huán)氧化物與CO2合成環(huán)狀碳酸酯，并將催化劑進一步修飾后應用于酯交換法催化合成碳酸二甲酯(DMC)的反應中。
　　從增加功能離子數(shù)量的角度出發(fā)，利

2、用三乙烯二胺可實現(xiàn)單基團雙功能化修飾的特點，使單個基團擁有雙倍活性位點，從而提高催化劑的活性。制備了苯乙烯微球負載的、三乙烯二胺為活性組分的雙季銨鹽催化劑，在最優(yōu)條件下（130℃，CO2初始壓力1.2MPa，時間2.5 h以及催化劑用量0.75mol％），催化劑表現(xiàn)出了良好的催化性能，碳酸丙稀酯(PC)產(chǎn)率＞99％，選擇性＞99％。雙季銨化比單季銨化催化劑具有更好的催化活性，并且-OH等功能化基團的引入也進一步提高了催化反應的效率。測試

3、溫度，壓力，時間和用量對催化劑性能的影響，此外該季銨鹽催化劑表現(xiàn)出良好循環(huán)使用性能，5次循環(huán)后PC產(chǎn)率及選擇性始終＞99％。
　　從增強功能離子活性的角度出發(fā)，利用三(2，4，6-三甲氧基苯基)鱗鹽較大的空間體積及大量的供電子基團，減弱其對陰離子的束縛作用，從而提高催化劑的活性。所制備的固載型季鱗鹽催化劑表現(xiàn)出了良好的選擇性(≥99.7％)，且其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的三苯基鱗鹽催化劑。催化劑在最優(yōu)條件下（120℃，CO2初始壓力1.0MP

4、a，時間2.5h以及催化劑用量0.45mol％）合成PC產(chǎn)率為99.6％。測試了溫度，壓力，時間和用量對催化劑活性的影響，此外該季鱗鹽催化劑表現(xiàn)出了良好的循環(huán)使用性能，6次循環(huán)后PC產(chǎn)率及選擇性均＞99％。
　　進一步將固載型的季鱗鹽采用氫氧化鉀甲醇溶液進行離子交換，制備得到堿性較強的固體堿催化劑，并用于酯交換法制備碳酸二甲酯。測試了溫度，原料配比，時間以及催化劑用量對催化性能的影響，在最優(yōu)條件下（65℃，原料配比8∶1，時間3h