酸功能化離子液體的制備及其在醚化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、酸性離子液體作為一種環(huán)境友好的催化新材料，發(fā)展十分迅速。憑借其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，已在眾多催化領(lǐng)域取得很好的應(yīng)用效果。
　　作者基于醇脫水醚化反應(yīng)的機理，分析探討了影響反應(yīng)過程的動力學(xué)因素。運用Aspen Plus模擬軟件，考察反應(yīng)溫度、原料濃度、原料配比等工藝條件對甲醇脫水合成二甲醚(DME)、甲醇與叔丁醇(TBA)反應(yīng)合成甲基叔丁基醚(MTBE)化學(xué)平衡的影響。
　　本文基于三丁基膦和N-丁基咪唑，采用兩步合成法，制備了

2、六種陽離子帶有-SO3H基團(tuán)的酸功能化離子液體。對合成的離子液體進(jìn)行了紅外結(jié)構(gòu)表征；測定了離子液體水溶液的酸強度；運用熱重分析儀測定了離子液體的熱分解數(shù)據(jù)；考察了離子液體的水熱穩(wěn)定性。
　　采用高壓反應(yīng)釜試驗裝置，考察了離子液體用于醚化反應(yīng)的催化活性，優(yōu)選出用于甲醇脫水合成DME、甲醇與叔丁醇反應(yīng)合成MTBE的催化劑。以耐溫性和活性較好的三氟甲磺酸三丁基(4-磺酸基-丁基)鏻鹽[(C4H9)3P(CH2)4SO3H]+[CF3SO

3、3]-為催化劑，較系統(tǒng)地考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量以及甲醇初始濃度等工藝條件對甲醇脫水反應(yīng)的影響；以較廉價的三氟甲磺酸3-丁基-1-(4-磺酸基-丁基)咪唑鹽[Bim(CH2)4SO3H]+[CF3SO3]-為催化劑，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、甲醇與叔丁醇摩爾比以及叔丁醇濃度等工藝條件對合成MTBE反應(yīng)的影響。另外，本文還對酸功能化離子液體催化劑的重復(fù)回用性能進(jìn)行了考察。
　　研究結(jié)果表明：酸功能化離子液體能有效地催化甲