C4烷基化反应生产的烷基化油是提升汽油品质的理想添加剂,生产烷基化油的工业过程也是石油炼制产业的重要过程。目前的烷基化生产工艺已经无法满足日益严峻的环境问题。因此改进烷基化生产工艺,尤其是提升烷基化催化剂,是一项非常迫切的任务。本论文的研究便是以此为出发点开展相关研究工作。本论文合成了以[N₂₂₂H]+为阳离子的一系列离子液体,对离子液体协同三氟甲磺酸催化异丁烷烷基化的性能进行了研究。通过对离子液体/三氟甲磺酸耦合体系的酸度的研究发现,[N₂₂₂H]CF₃SO₃/三氟甲磺酸耦合体系的酸度由于阴离子簇[N₂₂₂H（CF₃SO₃）_x]的存在表现的更加稳定,具有更加优异的催化烷基化反应的潜力。通过对[N₂₂₂H]CF₃SO₃/CF₃SO₃H催化体系催化烷基化的性能评价和工艺优化,取得了研究辛烷值达到97.3,C8选择性达到86.23%的高品质烷基化油。通过循环使用性能的考察发现,[N₂₂₂H]CF₃SO₃/CF₃SO₃H催化体系得到的烷基化油的辛烷值较纯CF₃SO₃H催化剂要高出3个单位,并且在相同条件下的循环使用寿命是纯CF₃SO₃H催化剂的1.7倍。本论文还初步合成了具有聚合物和离子液体双重优势的酸性聚合离子液体催化剂,探究了制备催化剂的工艺方法。聚合离子液体前驱体的BET表征显示,材料的孔道直径在48 nm左右,比表面积高达834.89 m2/g,远高于氧化铝、氧化硅等的比表面积。通过对酸性聚合离子液体催化剂的催化性能评价,得到了C8选择性为51.5%,研究辛烷值为90.0的烷基化油产品。连续催化性能评价结果显示,制得的酸性聚合离子液体催化剂可连续催化烷基化反应50 min以上。