隨著大量化石燃料的燃燒,二氧化碳排放造成溫室效應等環(huán)境問題。在全球范圍內,各國政府試圖減少二氧化碳排放,而碳捕獲和儲存(CCS)技術提供了一種解決問題的方法。例如,在封閉廢棄油井中儲存二氧化碳的地質儲存等問題。通過可循環(huán)和高效的催化系統(tǒng)可將二氧化碳轉化為有用的燃料和化學品,這是一種有效減少溫室氣體的方法。離子液體作為催化劑具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。合成了1-丁基-3-甲基咪唑乳酸離子液體、1-氨基丙基-3-丁基咪唑乳酸離子液體、1-氨基丙基-3-丁基咪唑蘋果酸離子液體、1-氨基丙基-3-丁基咪唑酒石酸離子液體、1-氨基丙基-3-丁基咪唑檸檬酸離子液體、1-氨基丙基-3-甲基咪唑乳酸離子液體,以環(huán)氧氯丙烷為底物對體系進行了單因素試驗并確定了體系的最佳反應條件:催化劑用量為0.5 mol%、反應溫度為70℃、二氧化碳初始壓力為0.5 MPa、反應時間為12小時,在此條件下環(huán)狀碳酸酯的產(chǎn)率最高為95%,并且催化劑循環(huán)7次后,仍具有良好的催化效果。進而合成了1-丁基-3-乙羥基咪唑乙醇酸離子液體、1-丁基-3-乙羥基咪唑水楊酸離子液體、1-甲基-3-乙羥基咪唑蘋果酸離子液體、1-甲基-3-乙酸基咪唑蘋果酸離子液體,以環(huán)氧氯丙烷為底物對體系進行了單因素試驗并確定了體系的最佳反應條件:催化劑用量為0.8 mol%、反應溫度為95℃、二氧化碳初始壓力為0.1 MPa、反應時間為13小時,在此條件下環(huán)狀碳酸酯的產(chǎn)率最高為98%,并且催化劑循環(huán)6次后,仍具有良好的催化效果。在無溶劑和無助劑條件下,以羥基酸功能化離子液體為催化劑,以二氧化碳和環(huán)氧化合物為原料,研制了一種新穎、高效、清潔、實驗簡便、環(huán)保的環(huán)狀碳酸酯合成方法。這些羥基酸功能化離子液體對二氧化碳和各種環(huán)氧化合物轉化為環(huán)狀碳酯具有優(yōu)異的催化活性。優(yōu)化了催化劑用量、二氧化碳壓力、反應時間和溫度等因素對環(huán)氧氯丙烷和二氧化碳合成環(huán)狀碳酸酯的催化活性的影響。
【學位單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O624.5;O643.36
【部分圖文】：

第 2 章 羥基酸離子液體的合成及催化應用有下降。這是因為壓力對傳質影響，隨著壓力的增加，兩氧化碳的濃度發(fā)生了變化，在 0.1~0.4 MPa 的低壓下，隨著在環(huán)氧氯丙烷相中的溶解度增加，所以二氧化碳的反應速產(chǎn)率增加。但當壓力從 0.8 MPa 增加到 1.0 MPa 時，二氧催化活性降低，故而環(huán)狀碳酸酯產(chǎn)率有所降低。因此，0.的二氧化碳壓力。

圖 2-12 反應溫度對環(huán)狀碳酸酯的影響 The effect of reaction temperature on the yield of cyclic car對反應的影響示，研究了環(huán)狀碳酸酯的產(chǎn)率與反應時間的關系丙烷 5 mL (0.0638 mol)，催化劑（[NH2pbim][LA二氧化碳的壓力為 0.5 MPa）隨著反應時間從 2 h率從26 %急劇提高到97 %。但如果進一步延長反率增加緩慢。因此，從實際的角度出發(fā)，反應時的條件。

圖 2-12 反應溫度對環(huán)狀碳酸酯的影響The effect of reaction temperature on the yield of cyclic carbonate反應的影響示，研究了環(huán)狀碳酸酯的產(chǎn)率與反應時間的關系。在丙烷 5 mL (0.0638 mol)，催化劑（[NH2pbim][LA]相對氧化碳的壓力為 0.5 MPa）隨著反應時間從 2 h 延長從26 %急劇提高到97 %。但如果進一步延長反應時間增加緩慢。因此，從實際的角度出發(fā)，反應時間 12條件。

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 周喜;張毅;楊先貴;姚潔;王公應;;水合堿金屬鹵化物催化CO_2與環(huán)氧化物合成環(huán)狀碳酸酯[J];催化學報;2010年07期

2 石英杰;吳昊;王麗娟;宋鶴;;C0_2固定化及資源化的技術進展[J];中國環(huán)保產(chǎn)業(yè);2006年01期

3 高健,鐘順和;CO_2和環(huán)氧乙烷直接制備碳酸乙烯酯的研究進展[J];化學進展;2002年02期

本文編號：2814643