芳烃烷基化离子液体催化剂的制备与性能研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hongyanzhiji761112
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
含有环境安全性高的直链烷基苯磺酸盐(LAS)的洗涤剂在任何水质中均具有良好的溶解性、优异的洗涤性能以及高的生物降解性。作为LAS的重要中间产物,直链烷基苯(LAB)受到了越来越多的关注,并得到了广泛的研究。传统的LAB合成过程通常使用有毒和腐蚀性的催化剂(例如,氢氟酸、浓硫酸和三氯化铝),这些过程中都存在共同的问题,例如严重的环境污染、复杂的产品回收和纯化、催化剂难以回收利用等。与传统催化剂相比,离子液体是一种能够满足绿色化学要求的有机液体物质,显示出了作为催化剂、绿色溶剂和萃取剂的独特优势。使用酸性离子液体(AILs)作为烷基化催化剂可以在较低的反应温度下实现高的反应速率,并且对LAB的选择性好。常见的AILs阳离子主要分为咪唑类、吡啶类和季铵盐类。然而,1-甲基咪唑是一种具有强配位性的Lewis碱,在后期很难从离子液体中去除会导致催化剂中毒;吡啶基离子液体的原料,是会对人体健康构成危害的2B类致癌物吡啶。为了避免上述缺点,本文选择碱性弱、毒性低的哌啶基AILs作为研究对象,设计合成了一系列具有Lewis酸性的哌啶基离子液体催化剂,并通过对哌啶阳离子的羧基(-COOH)功能化,制备了具有Br(?)nsted-Lewis双酸性的离子液体催化剂,并将以上合成的催化剂用于二甲苯与长链烯烃(C14烯烃~C18烯烃)烷基化反应。本文主要研究内容如下:(1)单酸性哌啶基离子液体催化剂的制备及烷基化性能研究采用1-甲基哌啶与溴代烷烃的季胺化反应制备出离子液体前驱体[Pip1,x]Br,将其直接与Al Cl3结合得到一系列具有Lewis酸性的哌啶基离子液体催化剂[Pip1,x]Br-n Al Cl3(x=4,6,8;n=1,2,3),然后将这些离子液体用于催化对二甲苯与1-十六烯烃烷基化。[Pip1,x]Br-n Al Cl3催化剂的核磁共振铝谱(27Al NMR)表明n等于2时溴氯铝酸阴离子的种类有[Al Cl3Br]-、[Al2Cl6Br]-和[Al3Cl9Br]-,其中酸性阴离子[Al2Cl6Br]-和[Al3Cl9Br]-有强的催化烷基化性能,因此[Pip1,x]Br-2Al Cl3(x=4,6,8)更适合催化烷基化反应。此外,以乙腈(ACN)为探针的红外光谱(FT-IR)证明了[Pip1,8]Br-2Al Cl3具有更强的Lewis酸性,且催化长链烯烃烷基化性能优异,1-十六烯烃的转化率为99.70%、1,4-二甲基-2-(1-甲基-十五烷基)苯(2-LAB)的选择性为37.51%、循环次数达到了14次。(2)Br(?)nsted-Lewis双酸性离子液体催化剂的制备及性能研究采用1-甲基哌啶与卤代酸的季胺化反应,将-COOH(Br(?)nsted酸)官能团键接到哌啶阳离子上从而实现了对离子液体的功能化,之后将得到的功能化前驱体直接与Al Cl3结合得到具有Br(?)nsted-Lewis双酸性的离子液体催化剂[COOHPip1,x]X-3Al Cl3(x=2,4;X=Cl,Br),其酸性强度按照顺序依次为[COOHPip1,4]Br-3Al Cl3、[COOHPip1,2]Cl-3Al Cl3和[COOHPip1,2]Br-3Al Cl3。27Al NMR表明χ=0.75时[Al3Cl9Br]-或[Al3Cl10]-的核磁峰更明显,与单酸性哌啶基离子液体相比其峰值向高场移动。双酸性离子液体催化二甲苯与长链烯烃(C14烯烃~C18烯烃)的烷基化结果表明,[COOHPip1,2]Cl-3Al Cl3催化下1-十六烯烃的转化率可以接近100%,2-LAB的选择性为39.77%;[COOHPip1,4]Br-3Al Cl3催化下1-十六烯烃的转化率可以接近100%,2-LAB的选择性为38.19%。此外,长链烯烃烷基化反应的最佳体系为:[COOHPip1,2]Cl-3Al Cl3离子液体催化邻二甲苯与1-十四烯烃的烷基化,其中催化剂/1-十四烯烃的摩尔比为0.2:1。循环稳定性实验表明,-COOH功能化的哌啶基离子液体具有良好的催化活性和极好的稳定性,循环次数可达到17次。
其他文献
土壤源热泵虽然具有高效节能的优势,但在夏热冬冷地区可能出现岩土温度逐年升高的“热堆积”问题。工程上常采用冷却塔等设备进行辅助散热,构成混合土壤源热泵系统。目前冷却塔运行控制策略多数采用单参数控制模式,本文分析了单参数控制策略,同时提出了多参数耦合控制策略,旨在寻求最优控制策略和最优控制工况点。本文选取南京一栋住宅建筑作为研究对象,主要研究工作有:(1)采用De ST软件对建筑物进行全年逐时空调负荷
学位
财务报表是用于显示企业在一定时间段内资金情况及盈利状况的报表,也是研究企业财务状况和经营成果最直接的依据,为企业的未来发展提供有力的建议和方案。本文以厨电行业的“老板电器”公司为案例,通过其公布的2016-2020年的财务报表数据,从其偿债能力、盈利能力、发展能力等角度进行深入分析,评估企业的资产、利润及现金流情况,为企业的发展前景及投资者提供信息参考。
学位
固化道床由散粒体道床在灌注或喷洒固化材料固结后形成。由于有砟轨道存在维护间隔短且维护费用较高的问题,固化道床可作为一种相对经济性的替代优化方案。目前常用的聚氨酯固化道床存在永久变形较大、耐久性较差的缺陷。半柔性材料是在大孔隙沥青混合料中灌入有特殊性能水泥基灌浆而制成的一种复合材料,具有较高的承载能力以及优异的抗车辙性能,已经大量运用于交叉口、公交站台、停车场、加油站等特殊路段。由于半柔性材料优异的
学位
数字信息时代,隐私保护、个人信息权益、著作权纠纷、新闻诽谤诉讼、网络信息治理等成为新闻传播法研究的重点内容。总体来看,当前的新闻传播法研究密切关注重大现实问题,深入研究理论和实务中的热点难点问题,显示出几个新特点:一是新闻传播法学研究跨学科、多领域并进的态势明显;二是信息技术发展下学科发展变化值得关注;三是《民法典》在人格权编中开创了保护民事主体人格权益的新阶段。
综合能源系统可以对风、光等新能源进行消纳,是实现电、气、热、冷等多种类型能源有机结合的统一载体。综合能源系统可以实现能量的梯级利用,有效解决能源利用效率低下、环境污染等难题,是未来能源系统发展的重要方向。同时,多类型异质能源的互联给综合能源系统的运行带来了新的挑战。不同类型能源的性质差异较大,需要依据各自的性质分类进行研究;由于系统包含设备多样且能量耦合关系密切,不确定性因素增多,影响范围也更加广
整体爬升式钢平台模架体系的发展可以有效推动我国建筑工业化的进程,对这种装备体系的研究符合我国未来建筑业发展的需求。近年来我国的整体爬升式钢平台模架体系工程实践中,主要以建筑物筒体为支撑进行爬升和施工,并已取得了长足的进步和发展。然而目前付诸应用的“筒体支撑”的整体爬升式钢平台模架体系,虽有工业化建造的优势,但无法克服技术路径和传力方式弊端,难以形成自动化、连续化的工艺流程。为充分发挥整体爬升式钢平
学位