在石油化工中,异丁烷与丁烯的烷基化反应是生产高辛烷值汽油的重要途径,硫酸及氢氟酸是烷基化反应的传统催化剂。然而硫酸和无水氢氟酸在烷基化反应中的诸多不足,也限制了其在烷基化工业中的应用。随着人们环保意识的不断提高,许多研究者正在积极寻找新型的、更加绿色的烷基化催化剂来取代传统的液体强酸,固体酸和离子液体就是许多研究者们一直关注的新型催化材料。固体酸具有不含卤素、催化过程环保、对设备腐蚀小等优点,此外固体酸易于与产品分离,这些都有利于其在异丁烷/丁烯烷基化中的应用。然而,固体酸催化剂也有许多缺点:固体酸的酸量不足,难以使烷基化反应持续高效进行;固体酸烷基化中易形成烯烃低聚物,阻塞孔道,覆盖酸性位,从而易使催化剂快速失活。这些缺点也制约了固体酸烷基化的广泛应用。离子液体具有酸量高、酸度大的特点,可以为烷基化反应中提供多的酸量、酸性,易使反应连续进行;离子液体对丁烯具有很好的吸附作用,在一定程度上也提高了目标产物的选择性。离子液体烷基化的工业应用日渐增多。然而离子液体也具有一些明显的缺点:同无机酸催化剂相似,离子液体也具有酸渣较多、耗酸较大的问题;大多数烷基化离子液体对水汽敏感,较易水解;离子液体中卤素离子容易集聚于烷基化产物中,易对设备造成腐蚀;离子液体再生困难。这些缺点都限制了离子液体的工业应用。考虑到固体酸催化剂与离子液体催化剂在异丁烷与2-丁烯的烷基化反应中的利弊得失,可以发现两者存在着互补情态。本论文主要研究了将离子液体负载于固体酸,试图结合两者在烷基化反应中的优势,制备得到新型的固体酸烷基化催化剂。在本论文的主要研究内容如下:（1）对比分析了无机酸与离子液体负载于MCM-41分子筛前后烷基化产物的具体分布,考察了液体酸固载化的可行性。并向液体酸中加入含Cu化合物金属助剂,考察了过渡金属对该催化体系的影响规律。结果显示,Cu Cl对MTBE-AlCl₃负载分子筛影响较为明显。（2）通过对固体酸中加入不同的过渡金属化合物进行改性,并负载不同的离子液体进行烷基化反应,考察了过渡金属对新型固体酸催化体系性能的影响。结果表明,经Zn Cl₂改性的固体酸,并负载有MTBE-AlCl₃的烷基化催化剂的选择性最好。（3）通过对新型固体酸烷基化催化剂的表征,分析得到了离子液体负载固体酸烷基化的作用机理。结果表明,酸性的大小是影响新型固体酸烷基化催化剂的主要因素。本论文主要研究了离子液体负载固体酸来提高异丁烷/2-丁烯烷基化选择性的可行性,并在系列的实验研究中得到了证实,这为新型烷基化催化剂的研究与发展提供了新的思路。