固載化離子液多相催化環(huán)氧乙烷和二氧化碳合成碳酸乙烯酯及其過程研究.pdf

1、CO2是引起全球變暖的主要溫室氣體，具有儲量大、安全無毒和價廉易得等優(yōu)點，合成環(huán)狀碳酸酯是CO2資源化利用的成功典型反應(yīng)，碳酸乙烯酯(EC)是一種具有重要應(yīng)用的有機(jī)化學(xué)品，以環(huán)氧乙烷(EO)和CO2為原料通過催化環(huán)化加成制備碳酸乙烯酯是一條環(huán)境友好且原子經(jīng)濟(jì)的工藝路線。離子液具有蒸氣壓低、毒性小、熱穩(wěn)定性好、不燃燒爆炸、溶解性獨特等優(yōu)點，因此離子液固載化在多相催化環(huán)氧化物和二氧化碳(CO2)合成環(huán)狀碳酸酯反應(yīng)中的重要性日益俱增。

2、　　 本論文采用溴化3-(2-羥基-乙基)-1-乙烯基咪唑(HEVIMBr)、甲基丙烯酸鈉、丙烯酸羥乙酯、苯乙烯四元共聚合成了一種高分子離子液(PMHS-HEVIMBr)催化劑，用FT-IR、1HNMR、XPS、TG及元素分析進(jìn)行了表征。將該催化劑固載到分子篩上制成固體顆粒催化劑，用BET和FESEM對其表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征并研究了分子篩對PMHS-HEVIMBr的吸附動力學(xué)。研究結(jié)果表明在分子篩的粒徑為0.7mm時，其表面存在大量的微

3、孔和功能性基團(tuán)，具有很好的吸附作用；30℃，在水溶液中分子篩對PMHS-HEVIMBr的吸附24h后達(dá)到平衡，最大吸附量為400mg/g。
　　 在無其他有機(jī)溶劑的條件下用固體顆粒催化劑多相催化EO與CO2合成EC，單變量考察的方法探索了反應(yīng)時間、溫度、壓力、催化劑用量對環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率及生成碳酸乙烯酯選擇性的影響。研究結(jié)果表明在反應(yīng)時間為4h、溫度130℃、壓力2.5MPa、催化劑占環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比9％的條件下，EO轉(zhuǎn)化率為95