硅烷修饰SBA-15与固载聚醚离子液体化催化剂的制备与性能

将3种聚醚离子液体,即Cl[PECH-MIM]-OH、Cl [PECH-MIM]-COOH和Cl [PECH-MIM]-NH₂,分别与助催化剂ZnBr₂反应制得复合型聚醚离子液体,再用硅烷(CPTES)修饰分子筛SBA-15,并将其固载复合聚醚离子液体,制得固载化催化剂SCP-OH/[ZnBr₂]、SCP-COOH/[ZnBr₂] 和 SCP-NH2/[ZnBr₂]。利用红外光谱仪、热重分析仪、电镜扫描仪对SBA-15及3种固载化催化剂进行化学结构、热性能和表观形貌的表征,并研究其催化环氧丙烷(PO)与CO₂合成碳酸丙烯酯(PC)反应的性能。结果表明,复合型聚醚离子液体成功固载于硅烷分子筛上,实现了离子液体的相态转变及其高效的非均相转化CO₂。对于3种固载化离子液体催化环氧丙烷与CO₂的羰基化反应SCP-COOH/[ZnBr₂ 的催化性能最佳,在CO₂压力3.0 MPa、反应温度130  ℃、液时空速为0.5 h^-1的反应条件下,PO转化率为83.8%、产物PC选择性为94.1%,并且连续使用80 h后仍保持良好的催化性能。     

双咪唑环离子液体的制备及其正己烷异构化性能

设计合成了3种分别含甲基、乙基和丁基取代基的双咪唑环离子液体前驱体M₁、M₂和M₃,并对其进行核磁共振(¹H NMR和¹³C NMR)、高分辨质谱(ESI-MS)和同步热分析(TG/DTG/DSC)等表征。基于前驱体M₁、M₂和M₃合成了一系列双咪唑环离子液体催化剂AlCl₃/M₁、AlCl₃/M₂和AlCl₃/M₃,利用紫外-可见光谱(UV-visible)和乙腈红外(CAN-IR)表征方法对其酸性进行了研究。在此基础上研究取代基对正己烷异构化性能的影响并优化其反应工艺条件。结果表明：乙基为取代基的双咪唑环离子液体所合成的催化剂AlCl₃/M₂具有较多的BrÖnsted酸和Lewis酸位,有助于异构化反应的进行;在AlCl₃与前驱体M₂中Cl^-的摩尔比为2.1∶1、反应温度30 ℃、反应时间10 h和剂/油质量比1∶1的最佳工艺条件下,正己烷转化率为74.52%,异己烷选择性和收率分别为29.51%和21.99%。     

COSMO-RS模型筛选离子液体萃取分离正辛烷-噻吩

基于COSMO-RS模型，计算和分析了26种阳离子和21种阴离子所组成的546种离子液体(IL)，并研究了IL对于正辛烷(OC)-噻吩(TS)物系的萃取分离能力。通过对阴、阳离子萃取选择性及表面电荷密度进行比较，筛选出最佳萃取剂1,3-二甲基咪唑磷酸二氢盐([MMIM][H₂PO₄])。采用静电势和电荷分析、相互作用能分析、弱相互作用分析等，探讨了萃取过程物质间相互作用机理。对于以[MMIM][H₂PO₄]为萃取剂分离OC-TS物系的连续萃取流程进行了模拟。模拟结果显示，[MMIM][H₂PO₄]具有良好的萃取性，能够达到深度萃取的要求。     

室温离子液体在石油化工催化中的研究与应用

综述了室温离子液体作为绿色溶剂和催化剂在石油化工催化中的研究与应用。详细说明了室温离子液体作为清洁溶剂使用的原因、特点以及在部分催化反应中所表现出的特色。     

核磁共振技术对析出型催化剂溶解过程的研究

采用液体NMR技术,研究了聚乙烯用溶解析出体系催化剂溶解过程及给电子体与MgCl₂的配位状态。实验结果表明,在给电子体和MgCl₂等摩尔比条件下,环氧氯丙烷(ECP)和乙醇(EtOH)由于分子极性较强难以溶解MgCl₂,而磷酸三丁酯(TBP)由于具有非极性的烷基链结构可使MgCl₂部分溶解于甲苯;ECP和TBP两者共同溶解MgCl₂时可形成完全溶于甲苯的MgCl₂-ECP-TBP共同络合物;ECP,TBP,EtOH共同溶解MgCl₂时,MgCl₂与TBP和EtOH迅速配位,部分溶于甲苯中,ECP则随着反应进行逐渐开环进入到溶液相中,推测最后形成MgCl₂-ECP-TBP-EtOH共同配合物,完成溶解。     

金属络合类离子液体用于汽油萃取脱硫的研究

本文由原料[Et₃NH]Cl、无水FeCl₃和无水CuCl合成了离子液体[Et₃NH]Cl-FeCl₃/CuCl,考察了其萃取脱硫性能。结果表明：在对模拟汽油（噻吩溶于正辛烷）和FCC汽油脱硫时,离子液体[Et₃NH]Cl-FeCl₃/CuCl均表现出了较好的脱硫性能。当离子液体和模拟汽油的体积比V(IL):V(oil)=0.08,时间t=50min,温度T=50℃时,模拟汽油中噻吩的脱除率能够达到 93.9%。在相同的温度和时间条件下,当离子液体和FCC汽油的体积比V(IL):V(oil)=0.1时,经过三次萃取,能够获得低硫（硫含量小于10μg/g）FCC汽油,FCC汽油的收率为94.3%。离子液体具有较好的循环使用能力,循环使用5次后,汽油中噻吩的脱除率没有明显降低。     

直馏柴油应用离子液体一锅法脱硫研究

以实验室合成的Zn[C₆H₁₁NO]₃Cl₂、N-甲基咪唑溴化物、Zn[CO(NH₃)₂]₃Cl₂、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和磷酸酯类离子液体作为脱硫萃取剂,H₂O₂-冰醋酸体系作为氧化剂,采用"一锅法"对直馏柴油进行脱硫,考察了离子液体种类和用量、H₂O₂和冰醋酸用量、反应时间及氧化温度对脱硫率的影响。结果表明,磷酸酯类离子液体对直馏柴油的脱硫效果相对较好,在离子液体体积分数为20%、H₂O₂体积分数为8%、冰醋酸体积分数为4%、20 min、80℃条件下,柴油中硫质量分数由1425 μg/g降至676 μg/g,脱硫率达到52.6%;且回收的离子液体使用5次,其脱硫效率仍达到40%以上。     

液体脱硫醇催化剂的性能评价

以氯磺酸与酞菁钴为原料合成多磺化酞菁钴,制得活性组分含量为23.8%(w)的液体脱硫醇催化剂(Cat.A)。采用硫含量、动态光散射及电位滴定等方法考察了Cat.A的结构、粒径分布及催化氧化性能,并与进口和国产液体脱硫醇催化剂进行比较。实验结果表明,Cat.A的磺化酞菁钴中平均磺酸取代基个数为3.4;Cat.A在碱液中具有较好的分散性、溶解性和较高的稳定性;在Cat.A质量浓度为100μg/g、Cat.A用量3 mL、汽油(混合硫醇硫含量为255μg/g)体积30 mL、反应温度30℃、反应时间30 min的条件下,Cat.A对汽油中硫醇的脱除率达90%,其脱硫醇活性与进口液体脱硫醇催化剂的活性相当。     

[BMIM][BF4]离子液体萃取脱除氧化柴油中砜类化合物

用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（［BMIM］［BF₄］）萃取脱除氧化柴油中的砜类化合物,考察了萃取时间、萃取温度、离子液体与氧化柴油体积比、萃取级数对［BMIM］［BF₄］离子液体萃取脱除砜类化合物的影响。结果表明,与直接萃取脱除柴油中的含硫化合物相比,［BMIM］［BF₄］对氧化柴油中的砜类含硫化合物表现出更佳的萃取性能。在萃取温度30℃、［BMIM］［BF₄］/氧化柴油体积比为0.5时,经［BMIM］［BF₄］萃取3次,氧化柴油的硫质量分数从125.1 μg/g 降至6.2 μg/g。与传统的萃取剂N,N-二甲基甲酰胺（DMF）相比,［BMIM］［BF₄］的萃取脱硫率略低,但柴油回收率较高,且柴油的性质基本未变。     

新型马尿酸盐类离子液体的腐蚀性与摩擦学性能

设计开发了3种马尿酸盐类离子液体：1-丁基-3-甲基咪唑马尿酸盐离子液体[BMIM][Hip]、胆碱马尿酸盐离子液体[CHO][Hip]和三丁基十四烷基鏻马尿酸盐离子液体[P₄₄₄₁₄][Hip],通过电化学和摩擦学方法分别考察了这3种离子液体对低碳钢的腐蚀性,及其作为润滑剂对钢/钢摩擦副的摩擦学性能,并与传统1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([BMIM][BF₄])进行比较。结果表明：传统离子液体[BMIM][BF₄]对低碳钢的腐蚀性较强;合成的3种离子液体对低碳钢的腐蚀性均非常弱,其中[CHO][Hip]对低碳钢的腐蚀性最弱;此外,合成的3种离子液体在钢/钢摩擦副上均表现出优异的摩擦学性能,使用[BMIM][Hip],[CHO][Hip],[P₄₄₄₁₄][Hip]润滑时摩擦副的磨损量分别为使用[BMIM][BF₄]润滑时磨损量的9.3%,5.3%,18.1%。     

离子液体与负载型金属催化剂用于甲烷直接氧化制甲醇的研究

研究了甲烷在负载金属催化剂和离子液体组成的催化系统中氧化为甲醇的反应,考察了不同阴离子的离子液体,负载不同金属催化剂(Au/SiO2,Au-Cu/SiO2,Ag/SiO2,Ag-Cu/SiO2)以及金的不同载体(Au/SiO2,Au/Al2O3)对甲烷转化的作用。实验表明:负载催化剂Au/SiO2催化效果最好,Ag/SiO2,Au-Cu/SiO2,Ag-Cu/SiO2催化效果依次递减,阴离子是Cl-的离子液体对金的促进作用最显著。     

酸性离子液体催化异丁烷/丁烯烷基化研究进展

固体酸催化剂解决了传统烷基化油催化剂的腐蚀性、污染严重等问题,但失活快、产量低,酸性离子液体的催化效果可达传统烷基化油催化剂水平,且产物易分离、可重复利用性好。介绍了酸性离子液体及其催化异丁烷/丁烯烷基化的机理;综述了3种酸性离子液体体系催化异丁烷/丁烯的性能,包括L酸离子液体、B酸离子液体以及B-L双酸性离子液体;主要分析了金属卤代物、B酸及其他促进剂对L酸性离子液体体系催化性能的影响。对催化异丁烷/丁烯烷基化用酸性离子液体的发展方向提出了展望。     

杂多酸离子液体在催化有机合成反应中的研究进展

介绍了杂多酸离子液体的主要合成方法与表征手段,并以不同阴离子类型进行分类。综述了杂多酸离子液体在催化有机合成反应领域的研究现状,分析了其结构特征与绿色催化特性的关系,并对今后的研究方向进行了展望。     

铁基磁性离子液体萃取耦合催化氧化燃油深度脱硫

以1,8-二氮杂二环[5.4.0]壬-7-烯（DBU）为阳离子,利用两步合成法制备了铁基的磁性离子液体（MIL）[C₄DBU]Cl/2FeCl₃,将其作为一种高效的催化剂和萃取剂用于萃取-催化氧化脱硫,氧化剂选用H₂O₂,实现了对噻吩类硫化物的深度脱除。使用红外光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪和振动样品磁强计对[C₄DBU]Cl/2FeCl₃进行表征,采用高效液相色谱法对脱硫产率进行检测。考察了不同参数下该MIL对模拟油中硫化物的脱除效果,优化了反应条件,提出了可能的脱硫机理。结果表明,在反应温度为60℃、反应时间为100 min,[C₄DBU]Cl/2FeCl₃用量为1.0 g、氧硫比（摩尔比）为5的条件下,[C₄DBU]Cl/2FeCl₃对二苯并噻吩脱除率最高,达到了98.38%。各种硫化物的脱除效果为二苯并噻吩>4,6-二甲基二苯并噻吩>苯并噻吩>噻...     

杂多酸复配型离子液体降烯烃催化反应

研究了[Bmim]Cl-AlCl3离子液体催化体系的FCC汽油降烯烃性能。结果表明，在40℃、20min和剂／油体积比为1：10的反应条件下．FCC汽油的烯烃体积分数下降了14．70％，辛烷值基本不变，并且离子液体可重复使用。由于杂多酸复配型离子液体具有超强酸性，因此可同时催化FCC汽油中的低碳烯烃与异构烷烃的烷基化、与芳烃的烷基化以及自身的二聚反应，达到降烯烃的目的。FCC汽油中的含氮组分是导致该离子液体催化剂失活的主要原因，含硫组分的影响不大。     

胍类氨基酸离子液体捕集烟气中CO2实验研究

目的 通过开展胍类氨基酸离子液体捕集烟气中CO₂性能研究实验，找到吸收性能好、溶剂损失少和能耗低的新型CO₂吸收剂。方法 以四甲基胍(TMG)为阳离子，赖氨酸(Lys)、丙氨酸(Ala)和天冬氨酸(Asp)为阴离子，制备了[TMG][Lys]、[TMG][Ala]和[TMG][Asp]3种低黏度胍类氨基酸离子液体，并对其脱碳性能进行评价。结果 碱性较大的[TMG][Lys]具有较高CO₂吸收量，在常压、45℃、80 mL/min的条件下，吸收量为0.64 mol CO₂/mol IL。水的加入对CO₂的吸收有积极的影响，30%(w)[TMG][Lys]水溶液的吸收量增加到0.99 mol CO₂/mol IL,且经过5次吸收-解吸循环后仍能达到0.81 mol CO₂/mol IL。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹H-NMR)对[TMG][Lys]的脱碳机理进行分析，CO₂...     

负载型离子液体在氧化脱硫中的应用进展

离子液体是一类新兴的绿色溶剂和催化剂，负载型离子液体可同时表现出离子液体和载体材料的优点，如较高的催化活性和较大的比表面积，因此成为研究热点。将离子液体负载到载体上可大大降低离子液体的用量并提高利用率，将其应用于燃油脱硫过程中可提高离子液体的氧化活性。笔者综述了负载型离子液体的制备方法，并介绍了负载型Lewis酸离子液体、负载型Br?nsted酸离子液体、负载型多金属氧酸盐离子液体作为催化剂进行燃油催化氧化脱硫性能的研究进展。部分负载型离子液体需加入中性离子液体或有机溶剂作萃取剂才能发挥催化作用，或吸附硫化物并将其催化氧化为砜类物质，达到深度脱硫的目的。     

介孔载体嫁接的离子液体催化二氧化碳合成碳酸丙烯酯

将离子液体1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氢氧化物([Smim]OH)分别嫁接到介孔SiO_2、MCM-41和SBA-15分子筛上制备了非均相嫁接型离子液体,用傅里叶变换红外光谱、N_2吸附、元素分析和热重分析等技术对3种非均相嫁接型离子液体进行了表征。在无溶剂、温和的条件下,以非均相嫁接型离子液体为催化剂,研究了环氧丙烷(PO)与CO_2环加成合成碳酸丙烯酯的反应。实验结果表明,3种非均相嫁接型离子液体均具有较好的催化性能,[Smim]OH/SiO_2的催化性能最好;在[Smim]OH/SiO_2 1.260 mmol、PO 70 mmol、CO_22 MPa、120℃、8 h的优化反应条件下,PO的转化率可达99.5%;[Smim]OH/SiO_2重复使用4次后仍能保持较高的催化性能。     

液体加重技术在超高密度水泥浆研制中的应用

随着深井和超深井复杂地层钻井的日益增加,普通高密度水泥浆已经不能满足深井、超深井及超高压固井作业的需要,研究超高密度水泥浆体系势在必行。由于常规高密度水泥浆采用无机矿物固相加重,密度难以突破2.6 g/cm³,为了有效地提高水泥浆密度,采用以液体加重为主的配制超高密度水泥浆的方法,即采用无机盐提高水泥浆配制基液的密度,结合颗粒级配原理,辅以无机矿物材料加重水泥浆密度,降低了配制超高密度水泥浆体系的难度,室内配制的超高密度水泥浆体系密度达3.05 g/cm³,具有良好的悬浮稳定性、流变性能、降失水性能和抗盐能力,稠化时间易于调节,其工程性能满足超高密度固井作业的需要。