磁性颗粒负载磺酸功能化离子液体催化纤维素水解的研究

采用化学修饰法将磺酸功能化离子液体[SO₃H-（CH₂）₃-HIM][HSO₄]负载在磁性纳米颗粒Fe₃O₄表面,制备了一种磁性颗粒负载磺酸催化剂Fe₃O₄@SiO₂-IL,并将Fe₃O₄@SiO₂-IL用于催化纤维素水解反应。采用FT-IR和TEM对催化剂进行了表征,并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和水用量对纤维素水解还原糖产率的影响。Fe₃O₄@SiO₂-IL样品在FT-IR光谱中的—SO₃H吸收峰和咪唑环的峰,说明离子液体被成功地负载到Fe₃O₄@SiO₂表面;TEM分析显示,Fe₃O₄磁核的颗粒大小约为250 nm,经过包裹和离子液体修饰的磁性颗粒表面并无明显变化。当纤维素用量为0.1 g,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）的用量为2.0 g,磁性催化剂用量为0.2 g,水用量为0.2 g,反应温度100 ℃,反应时间40 min时,纤维素水解还原糖产率可达52.5 %,并且磁性催化剂具有较好的磁性分离性能和重复使用性能,重复使用5次后,纤维素水解还原糖产率并无明显降低。     

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。     

酸性离子液体催化合成N-甲酰吗啉

合成了7种酸性离子液体,并将其应用于催化合成N-甲酰吗啉的反应中,筛选出了一种可以重复使用的离子液体[HSO3-pmim]HSO4,并对其进行了表征。以吗啉和甲酸为原料,离子液体[HSO3-pmim]HSO4为催化剂,以一种环保的工艺合成了N-甲酰吗啉。用红外光谱对产品结构进行了分析表征,和N-甲酰吗啉标准谱图一致,用气相色谱测定产品质量分数大于99.8%。考察了影响反应的主要因素,确定了较佳反应条件:n(甲酸)∶n(吗啉)=1.15∶1,反应温度85~95℃,反应时间8.0 h。在该条件下[HSO3-pmim]HSO4重复使用7次后,没有明显消耗,N-甲酰吗啉的收率大于81.3%。     

酸性离子液体催化合成乙酸苯乙酯

以酸性离子液体己基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C6Im][HSO4]为催化剂催化合成乙酸苯乙酯(PEAC)。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳合成条件:2-苯乙醇与乙酸乙烯酯物质的量比为1∶1.2,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度140℃,反应时间6 h,PEAC转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用4次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[n-C6Im][HSO4]具有合成的PEAC色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

离子液体催化异丁烷烷基化工艺条件

采用统计分析和回归正交实验方法,分析H2SO4,HF和离子液体烷基化工艺条件对异丁烷与丁烯的烷基化反应生成三甲基戊烷选择性的影响,并考察了离子液体烷基化循环使用性能.结果表明,由于离子液体呈Lewis酸性,在催化异丁烷和1-丁烯烷基化反应时,三甲基戊烷选择性很低.以离子液体为催化剂,在反应温度大于15℃,搅拌速率大于1 500 r/min,异丁烷与2-丁烯物质的量之比大于10,催化剂与反应物体积分别为50和150 mL的条件下进行烷基化反应,离子液体循环使用20次以上,三甲基戊烷选择性仍大于80%.通过中试烷基化实验验证反应温度、搅拌速率、烷烯比与三甲基戊烷选择性之间的多元线性回归方程,发现三甲基戊烷选择性的计算值与实验值吻合较好.表明所得的方程具有较好的预测能力.     

Graphitic Carbon as Durable Cathode‐Catalyst Support for PEFCs

Long‐term deterioration in the performance of PEFCs is attributed largely to reduction in active area of the platinum catalyst at cathode, usually caused by carbon‐support corrosion. It is found that the use of graphitic carbon as cathode‐catalyst support enhances its long‐term stability in relation to non‐graphitic carbon. This is because graphitic‐carbon‐supported‐Pt (Pt/GrC) cathodes exhibit higher resistance to carbon corrosion in‐relation to non‐graphitic‐carbon‐supported‐Pt (Pt/Non‐GrC) cathodes in PEFCs during accelerated stress test (AST) as evidenced by chronoamperometry and carbon dioxide studies. The corresponding change in electrochemical surface area (ESA), cell performance and charge‐transfer resistance are monitored through cyclic voltammetry (CV), cell polarisation and impedance measurements, respectively. The degradation in performance of PEFC with Pt/GrC cathode is found to be around 10% after 70 h of AST as against 77% for Pt/Non‐GrC cathode. It is noteworthy that Pt/GrC cathodes can withstand even up to 100 h of AST with nominal effect on their performance. X‐ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and cross‐sectional field‐emission scanning electron microscopy (FE‐SEM) studies before and after AST suggest lesser deformation in catalyst layer and catalyst particles for Pt/GrC cathodes in relation to Pt/Non‐GrC cathodes, reflecting that graphitic carbon‐support resists carbon corrosion and helps mitigating aggregation of Pt‐particles.     

酸性离子液体催化合成N，N’-亚甲基双丙烯酰胺

以N-甲基咪唑、2-氯乙基苯、硫酸氢钾合成1-甲基-3-[α-甲基-(4-磺酸苄基)]咪唑硫酸氢盐酸性离子液体.考察了酸性离子液体在甲醛和丙烯腈的反应中的催化性能,确定了最佳反应条件:n(甲醛):n(丙烯腈)=1.2:1.0,酸性离子液体用量为丙烯腈质量的8.0%,反应温度70℃,反应时间2.0h.在该条件下N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的收率大于92%,纯度为98%以上,且反应结束后产物易于分离,酸性离子液体循环使用5次以上.     

离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸

研究了离子液体催化合成2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸。并对离子液体中[Bmim]Cl与三氯化铝的摩尔比、原料配比、反应温度和反应时间等工艺条件进行了考察。较优工艺条件为:n(AlCl3)∶n([Bmim]Cl)=1∶3,n(离子液体)∶n(邻苯二甲酸酐)∶n(乙苯)=1∶1∶1,反应温度为50℃,反应时间为4h,在此条件下,[Bmim]Cl-AlCl3催化邻苯二甲酸酐的转化率可达100%,目标产物2-(4-乙基苯甲酰基)苯甲酸的选择性达97.14%,可避免使用有机溶剂。     

Amino-functionalized Ionic Liquid as an Efficient and Recyclable Catalyst for Knoevenagel Reactions in Water

The Knoevenagel condensation of aromatic aldehydes with malononitrile and ethyl cyanoacetate using amino-functionalized ionic liquid, 1-aminoethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate as catalyst was successfully performed in aqueous media. The catalyst can be recycled and reused at least six times without apparently loss of activity.      

酸性离子液体催化合成季戊四醇棕榈油酸酯

合成两种酸性离子液体,正丁基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C4Im][HSO4]和异丁基甲基咪唑硫酸氢盐[i-C4Im][HSO4],催化合成季戊四醇棕榈油酸酯(PPAE),结果发现[i-C4Im][HSO4]催化活性最大。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳反应条件:棕榈油酸与季戊四醇物质的量比为6∶1,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度220℃,反应时间4 h,PPAE转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用2次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[i-C4Im][HSO4]具有合成的PPAE色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

碱性离子液体在制备生物柴油中的应用

文章研究了碱性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氢氧盐（[Bmim]OH）催化蓖麻油酯交换制备生物柴油的工艺。考察了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对脂肪酸甲酯的得率的影响。研究表明以[Bmim]OH为催化剂,脂肪酸甲酯得率达到82.3%。最佳反应条件为：醇油摩尔比9∶1,催化剂用量8%,反应温度50℃,反应时间90 min。     

An Ionic Liquid as Catalyst Medium for Stereoselective Hydrogenations of Sorbic Acid with Ruthenium Complexes

The ionic liquid 1‐n‐butyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate (bmim PF₆) ( 6 ) has been studied as catalyst medium for biphasic homogeneous hydrogenations of sorbic acid ( 1 ). As catalyst we used the Cp*‐ruthenium‐complex [Cp*Ru(η⁴‐CH₃—CHCH—CHCH—COOH) (CF₃SO₃)] which efficiently enables the stereoselective hydrogenation of sorbic acid leading to the formation of cis‐3‐hexenoic acid ( 3 ) in selectivities of up to 90% with turnover frequencies of up to 1100 h^—1. Compared to other biphasic systems the hydrogenation in bmim PF₆ proceeds with enhanced activity. The kinetics can be described with a Michaelis Menten‐equation, and the activation energy for the whole process was determined to be E_A = 78 ± 5 kJ/mol.     

硅胶固载离子液体催化剂的制备及在酯化反应中的应用

为了减少离子液体用量及解决催化剂分离问题,该文采用溶胶-凝胶法制备出一种硅胶固载Brφnsted酸性离子液体催化剂{[Hmim]TsO/silicagelw([Hmim]TsO)=62%},用DRFITS、FTRaman、BET对其进行了表征,结果表明,离子液体已较好地固载于硅胶上,催化剂比表面积为51.15m2/g。将其应用于催化合成醋酸丁酯反应,较佳反应条件为:95℃,n(丁醇)∶n(醋酸)=1.2∶1,离子液体用量为反应物总质量的5.6%,反应时间6h,酯化率可达94%。与单纯离子液体[Hmim]TsO催化效果相比,离子液体质量减少72%,酯化率提高了8.9%,催化剂易分离,循环使用6次后,酯化率仍可达到83.3%。     

酸性离子液体催化甲基环戊烷异构化反应

以三级胺、盐酸和AlCl_3为主要原料制备了氯铝酸盐型酸性离子液体催化剂,并优化了催化剂的配比。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间以及原料杂质等对甲基环戊烷异构反应的影响。结果表明,提高催化剂用量和反应温度可加快反应速率,在反应温度70℃,油剂比3.0,反应4 h后,环己烷的产率达到70%以上,微量杂质(正己烷和苯)几乎不影响甲基环戊烷的异构化反应。离子液体催化剂在补充活性组分AlCl_3的情况下可以实现循环使用。     

离子液体相转移催化正丁醛合成辛烯醛

以离子液体为相转移催化剂,在常压下山正丁醛白缩合生成了辛烯醛.研究丫反应时间、离子液体的类型及反应液组成(即正丁醛、离子液体和氢氧化钠水溶液组成)等对反应转化率和目标产物选择性的影响.通过对不同阴阳离子的分析与选择,以[bmim]BF4为相转移催化剂时催化效果较好,并优化各反应条件为:反应液组成正丁醛/离子液体体/氢氧...     

离子液体N-甲基咪唑对甲苯磺酸盐催化剂的制备及应用

采用一步法制备Brφnsted酸性离子液体N-甲基咪唑对甲苯磺酸盐催化剂（[Hmjm]TsO）,并对其进行了红外光谱、拉曼光谱等表征。将其应用于醋酸和正丁醇的酯化反应,详细考察了离子液体用量、反应时间、醇酸物料比、反应温度等因素对酯化反应的影响,并确定了较佳反应条件为：温度95～98℃,n（丁醇）：n（醋酸）：1．2：1,离子液体用量为反应物总质量的20．O％,反应时间6h,酯化率可达到85．0％。同时,[Hmim]TsO离子液体循环使用6次后,酯化率仍可达到78．2％。     

离子液体催化脱除重整芳烃中微量烯烃

以室温离子液体作为催化剂,考察了间歇反应中离子液体用量和反应时间等因素对脱除芳烃中微量烯烃的影响,并通过连续反应考察了离子液体的寿命.结果表明,在室温,离子液体用量5%,反应10 min的条件下,[bmim]Br-AlCl2离子液体具有优良的催化性能,芳烃中微量烯烃脱除率达到98%以上.离子液体脱除烯烃催化反应机理是烷基化反应.     

新型酸功能化离子液体催化合成柠檬酸三丁酯的研究

研究了酸功能化离子液体1-（4-磺酸基）丁基-3-甲基咪唑磺酸盐[（CH2）4SO3Hmirn]HSO4、1-（4-磺酸基）丁基吡啶硫酸氢盐[（CH2）4SO3HPy]HSO4及1-（4-磺酸基）丁基三乙胺硫酸氢盐[（CH2）4SO3HTEA]HSO4催化柠檬酸三丁酯的合成.系统考察了反应时间、酸与醇的配比、催化剂的用量、不同阳离子、不同阴离子等因素对反应的影响及催化剂重复使用性,优化了反应条件.得到较佳工艺条件为∶当酸与醇摩尔比为1∶4.5,催化剂用量为反应物总质量的2％,反应4h,酯化率可达99％以上.分离出的离子液体未经任何处理重复使用5次后,酯化率仍可为89.5％.     

Recycling and Activity Recovery of Chloroaluminate Ionic Liquid as Catalyst for Alkylation of Benzene with 1-Dodecene

Performances of 1-butyl-3-methylimidazolium aluminium chloride ([BMIM]Cl-AlCl3) ionic liquid as catalyst for the alkylation of benzene with long chain olefins were investigated in a continuous operation mode. A small pilot plant with continuous mixing-reacting-separating-recycling functions, equipped with a static mixer reactor, a tube packed with metal Al thread and a combined liquid-liquid settling phase separator, was introduced as an alternative. The results showed that the continuous fast mixing and separation of ionic liquid catalyst from reactant mixture could be synchronously accomplished within a wider flow rate ratio range of the recycling reaction mixture to the ionic liquid catalyst. The recycling of chloroaluminate ionic liquid was realized. ICP-AES detection results of Al content in the reactants proves that in-situ Al compensation to the reaction system may be an important choice to prolong the stable running time of moisture-sensitive ionic liquid [BMIM]Cl-AlCl3 when feedstock inevitably contains trace water. It suggests that the activity of chloroaluminate ionic liquid is recovered under the in-situ Al compensation operation.