功能離子液體合成及其在催化甲烷轉(zhuǎn)化過程的研究.pdf

1、離子液體是由離子組成的室溫下呈液體的熔融鹽。室溫離子液體具有不揮發(fā)性，不易燃，高沸點，可循環(huán)性，熱及化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，代替了傳統(tǒng)的有機溶劑，廣泛應(yīng)用在有機，有機金屬和酶的合成以及分析領(lǐng)域。 甲烷是重要的化工原料，作為天然氣的主要成分是豐富的自然資源。然而，由于運輸甲烷氣體或液化天然氣十分昂貴，甲烷通常很難被利用。將甲烷直接轉(zhuǎn)化為便于運輸?shù)囊后w燃料和有用的化學品是非常必要的。 本論文闡述了離子液體的特點，性質(zhì)和應(yīng)用，設(shè)計合

2、成了一系列酸性離子液體。以吡啶分子為探針，使用紅外光譜法測定了不同陰離子的咪唑類離子液體的酸性，并將其應(yīng)用于甲烷的催化轉(zhuǎn)化過程中。 以單質(zhì)碘為催化劑，在不同溫度、時間、催化劑濃度等條件下，對甲烷的催化轉(zhuǎn)化過程進行了考察，其中以K<,2>S<,2>O<,8>為氧化劑，功能化酸性離子液體【OMIm】<'+>HSO<,4><'->、三氟乙酸酐為溶劑，代替了硫酸和發(fā)煙硫酸。實驗發(fā)現(xiàn)，升高溫度和延長反應(yīng)時間有利于甲烷的轉(zhuǎn)化。其中【OMIm

3、】<'+>HSO<,4><'->對甲烷的轉(zhuǎn)化起到?jīng)Q定性作用，而三氟乙酸酐對反應(yīng)也有促進作用。 在以硫酸汞為催化劑，不同反應(yīng)溫度和時間條件下，對甲烷的催化轉(zhuǎn)化研究中，以功能化酸性離子液體【OMIm】<'+>HSO<,4><'->、三氟乙酸酐為溶劑，K<,2>S<,2>O<,8>為氧化劑。實驗發(fā)現(xiàn)，甲烷在該體系下能夠活化，升高反應(yīng)溫度和延長反應(yīng)時間可提高甲烷轉(zhuǎn)化率。 對于以雜多酸和雜多酸離子液體為催化劑的體系，實驗發(fā)現(xiàn)，【O