作為溫室氣體的主要成分,CO2資源化利用成為了全球重要議題。環(huán)狀碳酸酯的合成是固定轉(zhuǎn)化CO2的原子經(jīng)濟性反應(yīng),產(chǎn)品環(huán)狀碳酸酯應(yīng)用廣泛,需求量巨大。針對目前環(huán)加成反應(yīng)中存在的均相催化劑難分離、非均相催化劑催化效率低于體相等問題,本文通過多活性位點離子液體設(shè)計以提高活性組分活性,繼而分別通過負(fù)載與限域的方式分散活性位點以維持本征活性組分的活性,從而獲得高催化活性的非均相催化劑。這為離子液體非均相化催化環(huán)加成反應(yīng)提供了新的研究思路。主要工作及創(chuàng)新成果如下:1.從活性組分高活性與高利用率的角度出發(fā),設(shè)計合成具有不同結(jié)構(gòu)的多活性位點的雙中心離子液體。結(jié)合分析表征與活性評價,篩選出最優(yōu)雙中心離子液體[IMCA]2Br2,在130℃,2.5 MPa下,碳酸丙烯酯的收率和選擇性分別為97%和99%,催化活性優(yōu)于單離子液體（[IMCA]Br）,且達到相同催化活性所需的用量僅為單離子液體的一半。2.為實現(xiàn)活性位點的有效分散并保持本征催化活性,通過化學(xué)接枝的方式將篩選出的離子液體負(fù)載于SBA-15上。通過紅外、熱重、電鏡等多種表征手段證明了離子液體的成功負(fù)載。實驗結(jié)果表明,負(fù)載后的非均相催化劑[IMCA]2... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１大氣中ｃｏ２濃度⑷??

?多位點離子液體催化合成環(huán)狀碳酸酯的研宄???也具有極其重要的經(jīng)濟意義［７－１３］。??Ｘ?Ｒ??〇?ＮＨ２＾＇ＮＨ２?ｈ??Ｒ０八ＯＲ?Ｙ??＼〇ｈＮＨ５?４／??ＣＨ２＝ＣＨ、｜?ｃｏ２?＞?＾〇Ｙ＼??ｆｘ?、??［ｐ＾ｉ?ｃｈ：１〇ｈ／ｈｃ〇〇ｈ??ｃｏ＋ｈ２??圖１．２?Ｃ０２主要化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｍａｉｎ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?Ｃ〇２??Ｃ〇２是碳氧雙鍵構(gòu)成的直線型分子，碳原子處于最高價態(tài)，具有熱力學(xué)和動??力學(xué)穩(wěn)定性。本章節(jié)主要討論Ｃ〇２轉(zhuǎn)化合成環(huán)狀碳酸酯的環(huán)加成反應(yīng)［〗４－叫，這是??一個原子利用率高的綠色化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物環(huán)狀碳酸酯具備高附加值，是目前ｃｏ２??資源化利用最有前景的途徑之一。??１．１．２環(huán)狀碳酸酯的合成工藝??環(huán)狀碳酸酯是非常重要的化工產(chǎn)品，其優(yōu)異的理化性質(zhì)如高沸點、高極性及??良好的生物降解性和溶解性，使得其廣泛的應(yīng)用于印染、紡織和電化學(xué)方面。此??夕卜，環(huán)狀碳酸酯還可用于藥物合成及生產(chǎn)精細(xì)化工中間體等方面。??現(xiàn)階段己報道或己經(jīng)應(yīng)用的環(huán)狀碳酸酯合成路線（圖１．３），主要包括傳統(tǒng)??的光氣法，酯交換法及Ｃ０２轉(zhuǎn)化合成法［１５＾］。??２??

?第１章引言???Ｒ？?Ｒ＇??ａ：?Ｒ＇＝ＣＩ?Ｒ３＞Ｈ?１?Ｒ，＝ＣＩ?Ｒ２＝Ｈ?Ｒ２＇＇＾＼＼?１?ｒ２＝Ｈ??ｂ?Ｒｉ＝ｆ?Ｒｉ＝ｎ?＇ｚ１?ＩＩ?Ｒ＇＝Ｆ?Ｒ＾Ｈ?２?Ｒ１＝Ｆ?Ｒ２＝Ｈ??Ｃ．?Ｒ＇＾Ｂｒ?Ｒ＾Ｈ?ｒ＇?ＩＩＩ?Ｒ＇＝８ｒ?Ｒ＾Ｈ?ｒｉ?３?Ｒ＊＝Ｂｒ?Ｒ＾Ｈ??ｄ?Ｒ，＝ＣＩ?Ｒ２＝ＣＩ?ＩＶ?Ｒ，＝ＣＩ?Ｒ＾ＣＩ?４?Ｒ，＝ＣＩ?Ｒ２＝〇??ｇ．?Ｒ２＿ｈ?ｖ?Ｒ＇＝Ｈ?Ｒ＾Ｈ?５?Ｒ＾Ｈ?Ｒ＾Ｈ??Ｃｌ?Ｃｌ??ｔ?９－ｃ，??Ｃｌ?Ｃｌ??４?６?ＸＯＴｓ??７?Ｘ－ＯＴｆ??圖１．４卟啉鋁配合物的合成—??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ?ｃｏｍｐｌｅｘ＊２１１??２０１９年，Ｍｉｌａｎｉ等人合成了一類新型的卟啉鎂配合物（圖１．５），其在具有??不同軸向配體的內(nèi)消旋位置上含有氯化芳基取代基［２２］。該類催化劑在催化Ｃ〇２??與環(huán)氧丙烷（Ｐ０）反應(yīng)時，獲得了最高為５０００００的轉(zhuǎn)化數(shù)（ＴＯＮ）值，且Ｐ０??的轉(zhuǎn)化率接近１００％，催化劑在循環(huán)使用８次后仍能保持良好的活性。??＼ｊＸ＃＇??圖１．５?＼１ｎＰ５的分子結(jié)構(gòu)ｌｎｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌＶｌｎＰｓ１２２１??除了主族金屬外，過渡金屬如ＣｒｌＭ、ＺｎＭ、Ｃ〇ｌＭ等的卟啉配合物也被用于??催化環(huán)加成反應(yīng)。Ｊｉｎｇ課題組合成了?Ｃｏ卟啉配合物用作環(huán)加成反應(yīng)催化劑１２５？，??５??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ionic Liquids in Energy and Environment[J]. Toshiyuki Itoh,Masayoshi Watanabe,Liangnian He.  Green Energy & Environment. 2019(02)
[2]不同溶劑萃取回收SBA-15中有機模板劑的研究[J]. 胡凱,蘇廣訓(xùn),曹立,劉洪濤,金君素,張澤廷.  北京化工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(02)



本文編號：3615039