ZSM-5固载复盐离子液体催化剂的制备与性能

首先制备了复盐离子液体[BMIM]Zn2Br5,并将其与ZSM-5反应制备固载化离子液体催化剂ZSM-5-[BMIM]Zn2Br5。利用红外光谱仪和X-射线衍射仪对其化学结构和结晶结构进行表征,利用热重分析仪和扫描电子显微镜对其热性能和表观形貌进行测试。同时考察了ZSM-5-[BMIM]Zn2Br5固定床连续催化环氧丙烷与二氧化碳合成碳酸丙烯酯的反应性能。结果表明,ZSM-5固载复盐离子液体催化剂实现了相态转变且热稳定性较好,在压力为3. 0 MPa、温度为130℃、空速为0. 25 h-1的反应条件下,反应10 h原料转化率最高可达88. 3%,产物选择性为97. 1%,并且连续使用60 h后仍保持良好的催化性能。

硅胶固载复合离子液体催化CO_2与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯

制备了3种硅胶固载不同侧链长度的咪唑类复合离子液体催化剂,将其用于催化环氧丙烷与CO2合成碳酸丙烯酯的环加成反应,均表现出良好的催化活性。系统考察了不同种类催化剂对该催化反应的影响,进一步考察了反应压力、反应温度、反应时间和催化剂用量对硅胶固载的溴代1-十八烷基-3-甲基咪唑溴化锌离子液体(SiO2/[C18MIM][Zn2Br5])催化环加成反应的影响。结果表明,离子液体的结构特点对催化性能影响很大,对于烷基咪唑离子液体其侧链长度越长,催化性能越好,SiO2/[C18MIM][Zn2Br5]在该环加成反应中具有最佳的催化性能;在温度为120℃、压力为2.0 MPa、反应时间为2.5h、催化剂用量为2.0%时,反应物环氧丙烷的转化率为99.7%,产物碳酸丙烯酯的选择性为96.3%,且可循环使用7次以上。