酸离子液体在生物柴油酯交换反应中的催化活性

合成四类不同含氮官能团及不同阴离子的Brфnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、热重分析(TG/DTA)等表征方法对其进行表征.在此基础上,研究三油酸甘油酯和甲醇的酯交换反应,考查离子液体种类对酯交换反应的催化能力.结果表明:离子液体催化剂的活性与其含氮官能团结构和阴离子酸强度以及酸量有关.通过阴阳离子共同作用,将阴离子为HSO4-和H2PO4-的吡啶类和甲基吡啶类离子液体结合使用,既能使反应快速进行又可以得到较高的甲酯收率.     

氯化亚锡-己内酰胺离子液体的合成、表征及催化性能研究

以氯化亚锡和己内酰胺为原料合成了一种新型离子液体,测定了不同摩尔比的氯化亚锡与己内酰胺形成的离子液体的电导率,同时用紫外光谱对离子液体的结构进行表征.结果表明,当氯化亚锡的摩尔分数为0.53时,离子液体的电导率达到5400μs/cm,己内酰胺中C=O键的吸收波长由203.20nm变为232.80nm,证明是羰基与金属离子之间发生了配位;以该离子液体为催化剂催化合成乙酸乙酯,研究了反应的工艺条件,当醇酸摩尔比为4∶1,反应温度为94℃,催化剂量为乙酸和乙醇总质量的5%,反应时间为2h时,反应的酯化率可达81.20%.     

磺酸离子液体中脂肪酸酯化制生物柴油

以磺酸基离子液体1-甲基-3-丁磺酸基咪唑硫酸氢盐([BSMim]HSO4)为酸性催化剂,以油酸与短链醇的酯化反应作为高酸值油脂制备生物柴油的预处理模型反应,考察了反应时间、温度、催化剂用量、醇-酸摩尔比等条件对酯化反应的影响.结果表明,80℃下,使用x=20%的离子液体催化剂,在醇-酸摩尔比为2∶1,反应12 h后,油酸甲酯的产率可达到97.5%.离子液体催化剂与产物油酸酯可自动分成两相,产物分离简便,离子液体重复使用4次仍保持较好的催化活性.     

亚铜基离子液体催化氧化净化PH3

以自主筛选的亚铜基离子液体为催化剂及反应介质,对含PH3的混合气进行液相催化氧化净化研究.采用FT-IR对单体[bmim]C1进行构象分析,测定亚铜基离子液体的热分解温度,考察混合气中温度、O2浓度、[bmin]Cl与CuCl摩尔比对磷化氢净化效率的影响,探讨离子液体催化氧化净化PH3的可能机理.研究结果表明:合成的选择性好、稳定性高的亚铜基离子液体催化剂对PH3的净化效率长时间保持在100％.较适宜的反应温度为60℃;随着混合气中O2含量的增加,吸收液对PH3的净化效率有所提高,在氧含量为7.8％时净化效果最好;亚铜基离子液体催化体系对PH3氧化有很好的催化作用,[bmim]Cl与CuCl最佳摩尔比为1∶3.失活的催化剂经鼓氧再生后,效率依然长时间保持在97％,再生恢复性能较好.     

离子液体催化制备生物柴油的试验研究

制备了一种水溶性正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体,运用红外光谱、热重分析等方法对所制备离子液体进行表征,数据表明与预期结构相符.以该离子液体为催化剂催化小桐子油脂肪酸制备生物柴油,考察了试验反应温度、甲醇与小桐子油脂肪酸体积比、离子液体催化剂用量等因素对试验转化率的影响.结果表明在反应温度100 ℃、催化剂用量为小桐子油脂肪酸质量的6%、醇酸体积比1:1、反应时间75 min的条件下反应转化率可达96%以上.离子液体稳定性较好,循环使用6次依然保持较高的催化转化率.     

离子液体催化制备生物柴油的试验研究

制备了一种水溶性正丁基吡啶硫酸氢盐离子液体,运用红外光谱、热重分析等方法对所制备离子液体进行表征,数据表明与预期结构相符.以该离子液体为催化剂催化小桐子油脂肪酸制备生物柴油,考察了试验反应温度、甲醇与小桐子油脂肪酸体积比、离子液体催化剂用量等因素对试验转化率的影响.结果表明在反应温度100℃、催化剂用量为小桐子油脂肪酸质量的6%、醇酸体积比1∶1、反应时间75 min的条件下反应转化率可达96%以上.离子液体稳定性较好,循环使用6次依然保持较高的催化转化率.     

碱性离子液体[Bmim]Im催化大豆油制备脂肪酸甘油单酯研究

通过两步反应合成咪唑型碱性离子液体[Bmim]Im,通过核磁、红外对其进行表征.以大豆油与丙三醇为原料,用[Bmim]Im催化酯交换反应制备脂肪酸甘油单酯.通过单因素实验分别考察反应温度、反应时间、醇/油摩尔比、催化剂用量及催化剂重复使用次数对甘油单酯收率的影响.结果表明:当反应温度为190℃、反应时间为3h、醇/油摩尔比为6、催化剂用量为原料油用量的10%的条件下,大豆油反应转化率可达到93%,脂肪酸甘油单酯的收率达到了64.5%,且催化剂重复使用5次单酯收率未见明显下降.     

双(2,4,6-三氯苯基)乙二酸酯的绿色合成

以2,4,6-三氯苯酚、乙二酰氯为原料合成化学发光材料双(2,4,6-三氯苯基)乙二酸酯.讨论了以传统溶剂苯作为反应介质改变原料配比或添加催化剂等不同反应条件下的反应情况,并且与不同离子液体作为反应介质的反应情况作对比,结果表明:苯为反应介质时,乙二酰氯稍过量,不加催化剂是最优反应条件,利用最优条件以离子液体为反应介质进行反应,反应时间缩短了一半,比传统反应产率增加了40.8%,且后处理简单,利用回收的离子液体重复反应,产率不减少,实现离子液体重复利用,达到绿色合成之目的.     

聚氯甲基苯乙烯的功能化及其在酯化反应中的应用

以聚氯甲基苯乙烯为载体,通过键合法连接磺酸丙基咪唑,制备固载化离子液体［PS-Im⁺-C₃H₆SO₃H］［p-CH₃C₆H₄SO₃^-］,并用元素分析、红外光谱(FT-IR)和热重(TG)对其进行表征.以对甲基苯磺酸根为阴离子,将固载化离子液体作为水杨酸丁酯合成的催化剂,通过正交法实验,研究酯化反应的温度、时间、催化剂加入量及醇酸摩尔比反应条件对酯化产率的影响.结果表明:反应温度为120 ℃、反应时间为1.5 h、催化剂用量为反应物质量的6%、醇酸摩尔比为2∶1是合成水杨酸丁酯的最优工艺条件;催化剂重复使用6次后,酯化仍有较高的产率.     

离子液体在纤维素资源化利用中的应用研究进展

作为地球上最丰富的可再生有机碳资源,木质纤维素的高效利用,对缓解全球能源危机和解决地球环境问题,实现人类社会的可持续发展具有重要意义.作为一种绿色、高效的反应介质材料,离子液体在木质纤维素的资源化转化与利用方面的研究受到了广泛关注.基于此,本文对离子液体作为溶解纤维素的溶剂、在木质纤维素的预处理方面的应用以及作为催化剂催化纤维素的降解反应方面的研究进展进行了综述.其中,对于离子液体作为溶解纤维素的溶剂方面的研究已经取得了很大的进展,不仅研究了大多数常规离子液体对纤维素的溶解性能,而且,大量的功能化离子液体被合成出来用于溶解纤维素,很多的新的技术与手段也被发展应用于提高和改善离子液体对纤维素的溶解性能;离子液体在纤维素的预处理方面也显示出了优良的性能,离子液体预处理的生物质的酶降解效率得到了很大的改善,但这方面的研究仍缺乏系统完整的实验数据和完善的理论支撑;相对来说,使用离子液体作为催化剂催化纤维素的降解反应的研究发展比较滞后,具有优良的催化性能的离子液体催化体系很少,使用离子液体催化纤维素的降解反应还存在反应条件苛刻,催化效率低下,需要其他的无机酸或金属基助催化剂等问题.最后,对离子液体介质中木质纤维素的资源化利用技术中存在的问题与挑战、未来的发展趋势及工业化应用前景进行了分析与展望.