固载化离子液体制备方法的研究进展

近年来,集均相和非均相材料的优点于一身的固载化离子液体一直是化学家们研究的重点之一.本文概述了固载化离子液体制备方法的研究进展.     

固载化离子液体中载体的研究进展

固载化离子液体集均相催化剂和非均相催化剂的优点于一身,具有高活性、易分离和良好的重复使用性等特点。在固载化离子液体催化有机反应中,载体的选择是其中一个关键因素。本文主要针对固载化离子液体催化有机反应中载体的使用进行了综述,并提出今后载体的发展方向。     

离子液体的固载化及其应用研究进展

简要介绍了近年来离子液体固载化的载体,主要包含分子筛、离子交换树脂、氧化物、碳材料、金属有机骨架材料、石墨烯及其他类载体等;并对固载化离子液体在催化合成、萃取分离、气体吸附和转化、脱硫、废水处理、电化学及生物柴油等领域的应用做了概述,指出了其存在的问题。分析了固载化离子液体的未来发展方向,开发和研制具有低成本和重复利用率高的固载化离子液体成为其研究的关键;除此之外,可先形成聚离子液体后再进行修饰固载也是改善其综合性能、扩大应用范围的方法。     

固载化离子液体催化酯化反应研究进展

固载化离子液体兼具载体材料高比表面积与离子液体的高催化活性等优点,不仅提升了离子液体的利用率,大幅度降低了离子液体的用量,而且可以显著提高离子液体在酯化反应中的催化活性。本文主要综述了固载化离子液体在催化酯化反应方面的研究进展,分别介绍了以硅胶、介孔分子筛、磁性介孔二氧化硅纳米材料以及高分子等为载体的固载化离子液体在酯化反应中的催化性能,简要分析了固载化离子液体催化酯化反应的机理与影响固载化离子液体催化活性的因素,并对固载化离子液体目前存在的问题以及今后的发展方向进行了总结,建立系统的载体与离子液体的构效关系,并对其性能进行长期的工业评测是今后的主要努力方向。     

金属有机骨架固载离子液体复合材料研究进展

离子液体是一种由阴离子和阳离子共同组成的有机熔融盐，其挥发性低、热稳定性和化学稳定性好、电化学窗口宽、结构可调变，近年来在诸多领域具有广泛的应用。但由于其黏度大不便于输送和操作，合成成本较高、回收利用率低等缺点，其发展受到了一定的限制。金属有机骨架 (MOFs) 材料是由金属离子/团簇和有机配体通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙结构的有机-无机杂化材料。以MOFs为载体固载离子液体，不仅可以保留离子液体的优势，还可以赋予离子液体而很多新的特性。本文从MOFs固载离子液体的理论计算和实验应用研究出发，综述了MOFs固载离子液体的起源和固载方式，分析了MOFs和离子液体之间的兼容性、固载形式和相互作用，并对MOFs固载离子液体的瓶颈问题进行了分析，对发展方向进行了展望。     

固载离子液体吸附分离CO_2的研究进展

综述了功能化离子液体和固载离子液体的合成及其应用于二氧化碳吸附方面的研究进展,展望了固载离子液体在吸收二氧化碳等温室气体中的良好应用前景,并分析了其在工业应用中存在的问题。     

功能化活性炭固载离子液体催化剂

制备了活性炭固载溴化1-（2-胺乙基氢溴酸）-3-甲基咪唑翁盐离子液体催化剂,并用TG和XPS对催化剂进行了表征。将该催化剂首次用于Knoevenagel缩合反应,结果表明活性炭固载离子液体催化剂具有良好的催化活性和稳定性,同时克服了均相催化剂难以分离的不足。     

离子液体固载化及其应用

离子液体被认为是一类可取代传统有机溶剂的环境友好新型溶剂。离子液体的功能化可使其具有更广阔的应用空间;将功能化离子液体进行固载化,可以把离子液体和固相载体材料的优点结合在一起,应用于反应与催化时,从而更有利于产物和原料的分离、催化剂的循环使用,并且更经济。对近年来离子液体固载化的方法和应用进行了综述。     

碳酸酯合成过程催化剂离子液体固载方式研究进展

有机碳酸酯是一类重要的化工原料,常被用在药物合成、绿色添加剂、锂电池电解液以及合成聚碳酸酯等领域,碳酸酯的合成是实现CO2碳资源化最有效的途径之一.固载化离子液体兼具均相催化剂的高活性和固相催化剂易于分离和回收等特点,在碳酸酯合成反应中具有广阔的工业应用前景.综述用于合成碳酸酯的固载化离子液体催化剂固载技术研究进展,总...     

固载离子液体催化酯化反应研究

采用直接合成法制备了4种离子液体,并作为催化剂采用一锅法催化合成系列羧酸正丁酯,结果表明,离子液体[C_3SO_3Hnmp]HSO_4催化合成丁酸正丁酯活性最高。采用溶胶-凝胶法制备固载化离子液体[C_3SO_3Hnmp]HSO_4,利用响应曲面法(RSM)对反应条件进行优化,结果表明,反应温度为120℃、反应时间为3.19 h、酸醇摩尔比为1.14∶1、催化剂质量为正丁醇质量的7%时,丁酸正丁酯预测收率为97.21%,优化条件下实验收率为97.10%。固载离子液体[C_3SO_3Hnmp]HSO_4循环使用6次后仍保持较高的催化活性。     

离子液体支载金属催化剂的研究进展

从催化剂的回收利用性能及催化活性的角度出发,综述了近年来离子液体支载金属催化剂应用于关环反应、氧化反应、氢转移反应、共聚反应和偶联反应等领域的实验及理论研究进展,指出采用离子液体支载可以调变金属催化剂的溶解度及反应活性。     

固载离子液体聚合物的二氧化碳吸附行为研究

采用溶液聚合法,将1-烯丙基三丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体聚合物固载在空白硅胶上,并对硅胶固载离子液体聚合物进行了FTIR红外光谱和CO2吸附性能检测。研究了温度、压力和孔径分布等对CO2吸附选择性的影响,并计算了其CO2吸附热力学参数。结果表明:相比于空白硅胶,采用溶液聚合法制备的固载离子液体聚合物具有发达的孔结构,且这种差异在孔径分布为0.5~0.6nm时表现更加明显;制备的吸附剂在常温高压条件下表现出良好的吸附性能,且对CO2/N2具有较高选择性;该固载离子液体聚合物的吸附为放热反应,且为自发的物理吸附过程。     

多孔超交联聚合物固载离子液体催化二氧化碳环加成反应的研究进展

CO₂是一种主要的温室气体,以CO₂为原料与环氧化物发生环加成反应可以制备各种环状碳酸酯,是一种绿色可行的CO₂捕集及利用途径。多孔超交联聚合物固载离子液体（hypercrosslinked polymers immobilized ionic liquids,HCP-ILs）催化CO₂环加成反应具有无需溶剂、金属和助催化剂等优点。本文对其近年来的最新研究进展进行了综述,总结了离子单体自聚/共聚或交联法、离子与交联一步法以及交联后修饰法三种制备超交联聚合物固载离子液体方法的特点,分析了目前还存在离子密度偏低、催化效率不够高以及制备成本偏高等不利于“CO₂化工”应用的问题,并指出为实现在常压下快速催化CO₂与环氧化物的环加成反应,应从提高离子密度、调控表面活化功能基团和离子微环境以及降低制备成本等方向加强理论研究和技术攻关。     

利用碳纤维原丝废丝制备离子液体固载催化剂

在工业中,醇氧化成醛是一个重要的反应,目前以离子液体负载小分子有机催化剂对醇的均相氧化研究较多,但其可回收再利用性较低。以聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝废丝为原料,通过对废丝的处理,将其作为离子液体的阴离子,并成功将离子液体负载于PAN基碳纤维原丝废丝上,实现了在非均相反应中的均相反应,并为方便分离催化剂和重复利用催化剂提供了一种可能。     

固载化离子液体在催化体系中的应用

综述了近年来固载化离子液体催化剂的制备及固载化离子液体在催化反应中对催化剂性质、性能的改进和作用机理,展望了固载化离子液体催化剂的发展前景。     

固载化离子液体催化合成碳酸二甲酯和乙二醇

制备了聚苯乙烯树脂负载的咪唑类离子液体催化剂,考察了其在环氧乙烷、甲醇和二氧化碳一锅法合成碳酸二甲酯和乙二醇的反应中的催化活性,优化了反应条件,确定了最佳反应参数。结果表明:PSIMBrOH的催化性能优于PSIM和PSIMDMC,在200℃、1 MPa初始压力下反应2 h,环氧乙烷的转化率可以达到100%,碳酸二甲酯和乙二醇的选择性可以分别达到20%和36%。     

壳聚糖固载碱性离子液体催化Knoevenagel缩合反应

通过壳聚糖与1-乙烯基-3-丁基氯化咪唑（[VBIm]Cl）的自由基加成反应以及随后与KOH溶液的阴离子交换反应,制备了壳聚糖固载碱性离子液体催化剂（CS-NH-[EBIm]OH）。考察了该催化剂在苯甲醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应中的催化性能。结果表明：CS-NH-[EBIm]OH是催化Knoevenagel反应的高效多相催化剂,所得缩合产物（苯亚甲基丙二腈）的收率和选择性分别高达99.1%和100%。每次使用后的催化剂经简单处理后可以再循环使用4次而产物产率无明显下降。此外还发现CS-NH-[EBIm]OH对各种醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应表现出较高的催化活性。     

固载化离子液体在有机合成中的应用进展

就固载化离子液体作为催化剂或催化剂载体在不同反应类型的传统有机合成中的最新研究成果进行了综述,主要包括:偶联反应、加成反应、缩合反应、环化反应和还原反应.     

固载化吡咯烷酮离子液体催化合成聚甲醛二甲醚

以HMCM-22分子筛为载体,化学键合固载吡咯烷酮离子液体,并用于催化合成聚甲醛二甲醚(DMM_n).XRD,FTIR及SEM结果表明:吡咯烷酮离子液体可以较好地固载于HMCM-22分子筛上.优选合成聚甲醛二甲醚的反应条件为:催化剂用量为总反应物质量的2.0%,甲缩醛与多聚甲醛的质量比(醇醛比)为2∶1,反应温度为120℃,反应时间为6h,离子液体负载量为2.0.产物中的甲缩醛转化率和DMM3-8选择性分别可达55.41%和30.87%,与纯离子液体和分子筛催化剂的反应效果相比,DMM3-8收率得到较大提高,且反应结束后催化剂和产物可自动分离为两相,可直接回收催化剂循环使用.重复使用4次后负载型分子筛催化剂仍能保持很高的活性.     

新型固载离子液体在碳酸丙烯酯水解反应中的应用

以L-丙氨酸为原料采用溶胶-凝胶法制备了以SiO2为载体的固载化离子液体催化剂（IL-Ala/SiO2）。用红外光谱（FTIR）、热重（TG）、13C NMR、1H NMR、XRD和TEM等测试技术进行了表征,考察了催化剂在碳酸丙烯酯（PC）水解反应中的催化性能。结果表明,该催化剂在常压下能有效催化碳酸丙烯酯水解生成1,2-丙二醇（PG）。在催化剂含量为9%（质量分数）、温度140℃、反应时间3.5 h的条件下,PC的转化率大于99%,PG的选择性大于99%。经简单分离后催化剂可重复使用5次而活性变化不大。