1、提问1 .载体的机械作用2 .载体的化学作用3 .硅藻土在使用前要用酸父理的作用第五章复习载体的机械作用/对活性组分的承载、分散作用, /抑制 活性组分 晶 粒的 成长, /为活性组分提供表面积与合适的孔结构 /使催化剂有良好的机械强度和导热性能.在强放热反应中， 耐热性和导热性的载体与活性组分间 的作用 以及载体可以把 反应热及时导出，以防床层过热而烧坏催化剂载体的化学作用1）载体与活性组分间的作用2）载体对反应物的作用3.硅藻土在使用 前要用 酸处理的作用3.硅藻土在使用 前要用 酸处理的作用 /为了提高Si。2的含量，降低杂质含量，增 大比表面、比孔容和主要孔半径 /为了提高热稳定性，经
2、酸父理后，再在1173K焙烧，可进一步增大比表面催化原理多媒体讲义第五章体酸催化剂及其催化作用桂建舟第五章固体酸 催化剂及其催化作用第五章 固 体酸催化剂 及其催化作用教学要求1 .掌握Bronsted酸碱和 Lewis酸碱的定义.了解固体酸的分类和结构特征2 .掌握固体酸的类型，酸强度，酸量的定义和测定方法，及其与催化作用的关系3 .掌握热裂化和催化裂化的特点4 . 了解固体酸催化剂在石油化工领域的应用5 .理解固体酸催化剂的失活机理与再生方法教学重点1 .掌握酸强度，酸量的定义和测定方法，及其与催化作用的关系2 .掌握热裂化和催化裂化的特点第五章固体酸 催化剂及其催 化作用章固体酸催化剂及
3、其催化作用教学难点1 .酸强度与催化作用 的关系2 . Hammett指示剂的胺滴定法3 .酸中心的形成 主要内容1 .酸碱催化剂的分类2 .酸碱中心的形成3.体酸表面酸性质的测定4 .正碳离子的形成，正碳离子反应规律，酸中心类型、酸中心强度和酸中心数与催化活性、选择性的关系5 .石油煌r的催化裂化反应6.体酸催化剂 的 失活机理与再生方法第五章5A酸碱催化剂的应用及其类型本次课内容和要求酸碱中心的形成 体酸性质及其测定掌握Bronsted酸碱和Lewis酸碱的定义掌握氧化物酸碱中心的形成511酸碱催化剂的应用酸碱催化剂进彳亍的催化反应已在石油化工、 石油炼制生产过程中得到大量应用 特别是沸石
4、分子稀作为酸催化剂和酸性载体，大大促进了石油炼制随着环境保护要求的 日 益严格,体酸催化剂正逐步隼代目前工业常用的硫酸、氢氟酸、三氯化铝等具有强腐蚀性和污染严重的 液体酸催化剂工业上重要的 酸催化剂 及催化反应反应类型主要反应催化剂典型代表催化裂化重油偏分-汽油+柴油+液化气+干气稀土超稳Y分子筛（REUSY）烷炫异构化 芳灯异构化 甲基歧化 烷基转移烷基化芳籍烷基化择形催化烷基化 柴油临氢降凝烧类芳构化乙烯水合 酯化反应 醮化反应C5/C正构烷烧f C5/C6异构烷外 间、邻二甲笨一对二甲苯 甲苯f二甲基十苯 二异丙苯+苯f异丙基 异丁烷+1 -丁烯一异辛烷 苯十乙烯f乙笨 基+丙烯一异丙基
5、 乙萃+乙烯f对二乙苯 柴油中宜链烷烧一小分子烧 C,-C5烷、烯烧f芳烧 乙烯+水f乙醇 RCOOH+ROH-RCOOR 2cH3。4 CH30cH3卤化钳/氧化铝 HZSM-5/A!2O3 HM沸石或HZSM-5 HR沸石HF,浓 H2s。4AIC13 或 HZSM-5固体磷酸（SPA）或H沸石 改性ZSM-5Ni/HZSM-5（双功能催化剂）GaZSM-5固体磷酸H2sO4、H3P。4或离子交换树脂 HZSM-5表3-2固体酸、碱和液体酸、碱催化剂天然粘土矿物t高岭土,膨润土、蒙脱土、天然沸石担载酸,HzSOcH3Po4、CH3coOH等载于辄化硅、石英砂、氯化铝、硅藻土上阳离子交换树脂
6、二焦炭经573K热处理金属氧化物及硫化物，ZnO、CdO、Al 2O3、CcO2、ZrO2、TiO2. As2O3、Bi2O3、Sb2O3、V2O5、Cr2O3、 固体酸MoO3.WO3.CdS.ZnS 等氧化物混合物 2SiO2-A!fO3.SiOz-TiOz、Si。?-Mg。、Al2O3-Fe2O3. TiO2-NiO、ZnO-Fe2O3、MoCh-CoO-Al 2O3、杂多酸、人工合成分子筛等金 属盐：MgSO八 CaSO4. SrSO4. ZnSO，、Al2 (SO4 )3. FeSd、NiSO4. ( NH4 )2SO4x AIPO4、Zr3(PO4)4.SnCi2xT!C14xAl
7、CI3.BF3.CuCl 等 担载碱，NaOH、KOH载于软化硅或氧化铝上，碱金属及破土金属分散于氧化硅、氧化铝上，K2co3、Li2c。3载于氧化硅上等阴离子交换树脂焦炭于1173K下热处理或用NH3.ZnCl2-NH4CI-CO2活化固体秣 金属氧化物 iNa2O.K2O、Cs2O、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Ea2O3 CeO4 等粗化物混合物：SiO2-MgO、SiC2-CaO、SiO2-BaO、SiC2-ZnO、ZnO TiO2.TiC)-MgO 等金属盐，Na2CO3、KzCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3、NH4)2COs、KCN 等经裱金属或破土金属
8、改性的各种沸石分子筋液体酸H?SO八H3Po，、HC1水溶液、醋酸等液体破 NaOH水溶液、KOH水溶液酸碱催化剂主整是元素冏期表中的从IAvn A主族元素的一些氢氧化物、氧化物、盐和酸,一少部分是副族元素的氧化物和盐，这些物质的特点是在反应中电子转移是成对的， 即给出一对电子或获得一对电子IA、u A族元素电负性小,易与氧生成氧化物并呈碱性，in A、IVA族元素的 卤化物 和氧化物具有酸性，VA、VIA, VBA族元素电负性大，与氧生成氧化物呈酸性性造物迎奢丁亚年淞物 司潍8咏潮& 渝&第塞现曾 耨渔& :施a实喀与血工隆物口现甲廨潮a染a W s 缝a 染aQH+JOSH It+H。任+
9、。$力tI+H（渔H）登8喀现侏翎6现建聿第箸丫 （演a） 演m雌现阱物占现铜电nnr MWEg的潍演P3JSU JJ 2潍卜口迎饰物.HO甲簟住：潮卜口重驻3+H甲期年中派率平M蹄簟等处演理看得常倒 【第宓物力，+凝泡过XM潍潮 ZS本空痴5.2.1酸碱定义3、Lewis酸碱电子理论凡是能接受电子对的物质称为酸（L酸）, 凡是能提 供电子对的物质称为碱（L碱）BF3 + NH3-BF3NH3L碱络合物L酸可以是分子、原子团、正碳离子或具有电 子层结构未被饱和的原子。L酸与L碱的作用实质 上是形成配键络合物注、在催化反应中最常使用的是B酸、B碱和L 酸、L碱的概念美福函触印你导多第今旬 F 曲
10、x 郎婆眸 潍溯函:案避杏淮庐导彩国土渔演酱* M。琳导舒8M装第宓管处第日溯函 阱导多翎渤 触泗圣管傩*后潮法：（filsfraVHS） GM置彼演诲游 X镁%MU吆单誉拜登潮渤 WH*辞单清一建骨占至一瓶W琳导彩钟芋扉MBE靶演凝冶 潍酱m登物耳导=包 （as）迎侨物胫隹辛辛管旱 林理：解隹含7$4、。涧装第M睚现阱物4隹辛瓯隹#磴：（3H）*工。湍修解缶甘君7s胫 、。/避 福班年 溯偌*M溯%凰,导=工留 雁避余潮斗碗理解缶 年当7$4业 （VH）溯函:M演8新能解缶隹含7$4 MWE潍溯或避（961）VI0SJE3J 透XM潍演ITS东空痴522酸碱中心的形成,在均相酸碱催化反应中，
11、酸碱催化剂在溶 液中可解离出H+或OH/在多相酸碱催化反应中体催化剂可提供质子酸中心、或非质子酸中心和碱1、浸渍在载体上的无机酸直接浸渍在载体上的 无机酸催化剂的催化作用 与处于溶液形态的无机酸相同，均直接提供H+/H3P。4浸渍在硅薄土或SiC)2上，为了使H3P。4能稳定 地担载在载体上，通常在300C400 C下焙烧，使其以 正磷酸和焦磷酸形式存在，这样可提供B酸中心H+第五章 5.2.2 酸碱中心的形成2,际化物幻化物做酸催化剂 时起催化作用 的是L酸中心，为更好地发挥其催化作用，通常 可加人适量HCl、HF、H2O,使L酸中心转 化为B酸中心 作用如下：FHHFF B + ：6s H
12、=H+F-FF拗峰”OS!N后母命金“OSZ过”OS?叭 “OSn。OS4面体，而半径与Si4+相当的AF+同样也与四个。2配位，形成A1O面体/A声形成的四面体缺少一个正电荷，为保持电中性需有一个H+或阳 离子来平衡负电荷，在此 情况下H+作为B酸中心存在于催化剂表面上L酸中心o-H?O I1 I ISiO-A1+-06i0-Al-0-Si-+HsO 1111tAF+与Si4+之间的O原子上的电子向靠近Si4+离 子方向偏移,AF+上的一OH与相邻AF+的一OH 结合脱水时，产生L酸中心，表示如下：OH0H卜II,!I-Si-0-Al-0-Si-0-AI-0一Si-I -IIIII.破中心，
13、B酸中心和L酸中心可以相 互转化第五章522酸碱中心的形成二元混合氧化物产生的酸中 心是B酸还 是L酸，由Tanabe （田部浩三）等提出的一 种 二元氧化物酸中 心生成机理新假说可以判断。根据这一假说，酸中心的生成是由于在二元氧化物模型结构中负电荷或正电荷的过剩造成的第五章5.2.2 酸碱中心的形成(6)杂多酸化合物酸中 心的 形成杂多酸化合物是指杂多酸及其盐类。常见的杂多酸有磷铝酸、磷鸽酸和硅鸽酸。磷鸽酸是由氧鸽阴离子和氧磷阴离子缩合而成,缩合态的磷鹄酸阴离子要有质子（H+）相互配位，这种H+即为B酸中心,而且是一种强酸中心表达式如下：12WO42 +HPO42 +23H+ (PW12O4
14、0)3 -12H2O金属 杂多酸盐产生酸性提 出5种 机理酸性杂多酸盐中 的质子可给出B酸中 心制备时发生部分水解给出质子，例如：(PW12O40)3+3H2O (PW11O39)7 +WO42 +6H+与金属离子配位的水进行酸式解离给出质子Ni(H2O)m2+ Ni(H2O)mj+H+金属离子提供L酸中心金属商子还原产生质子Ag+H2 Ag+ H+杂多酸与杂多酸盐的酸强度顺序为:H ZrAlZn Mg Ca Narr/从各种 酸催化剂 酸碱 中 心的 产生可以看 出, 固体酸表面的酸性质远较液体酸复杂，可以同时存在B酸中心、L酸中心和碱中心/酸碱中心所处的环境不同,其酸强度和酸浓度也不同第比
15、翎前+演oqv“O!S v第比翎，+潮T第宓物多，中溯02HzJos!N z第宓物力，+潮琳写【本空痴阿等第五章复习幻化物物化物做酸催化剂 时起催化作用 的是L酸中心，为更好地发挥其催化作用，通常可加人适量HCk HF、H2O,使L酸中心转化为B酸中心作用如下:FHF 店 + 6 H HF：0：B： F- FF硫酸盐酸 中 心的 形成硫酸盐包括酸性盐和中性盐，中性盐没有酸性，若加热、压缩或 辐射照射，可以呈现不同酸性，例如硫酸镇酸中心的形成NiSO。7H2O 15。七3也匕 (30C以下)01L磬史心S0335。匕 NX X I %03s Z? so, HZ 、H/ NiB酸中心NiSOHQN
16、iSO4H H工。产Ni(I。卜H S5NiNiSO4*H2O/NiSO/xH2。中的x在0“之间，Ni的6配位轨道只有5个配位体，还有一个空轨道 (sp3z2)杂化轨道，可接受一对电子形成为L酸中心/在双边Ni离子作用下，水分子解两出H+成为B酸中心，NiSO产在 此状态下具有JR大酸性和催化活性/FeSOq、CoS。C11SO4、MgS()4及ZrS()4等都具有与NiSC)4相似第五章复习第五章复习OHHO-AlOH +OHIHO-A1-OH + ，： -H2OOHOH0一破中心一HjOOAIOAlO-L酸中心 |O-Al +OAiO例如AI2O3表面经670 K以上热及理，得到y -A
17、12O3 和rAbO均具有酸中心和碱中心，形成过程如下H-I -OB酸中心-OH+ OI +H2OI 八 1cOAl+OAlO -OAlOMO/； X/ ： /1、/氧化铝表面不仅有L酸中心、B酸中心，还有碱中心，但从NH3在AI2O3 上化学吸附表征结果表明B酸很少, 所以AI2O3表面以L酸中心为主Thomas提出的结构如下所示:H+B酸中心/硅酸铝中的硅和铝均为四配位，Si4+与个氧需子配位，形成SiC)4面体，而半径与Si4+相当的A13+同样也与四个。2配位，形成A1C)4面体/A13+形成的四面体缺少一个正电荷，为保持电中性需有一个H+或阳离子来平衡负电荷，在此情况 下H+作为B酸
18、中心存在于催化剂表面上AF+与Si4+之间 的O原子上的 电子向 靠近Si4+离子方向偏移,AF+上 的一OH与相邻AF+的一OH结合脱水时，产生L酸中心，表示如 下: OHOHL酸中心0,k I I I I, -h2o I. I I I一Si0-AI0一Si-0AI一0一Si =上一京一0一A1十0Si0一A1-0SiI. I I I I +风0 11)11 I.破中心/B酸中心和L酸中心可以相互转化第五章本次课内容和要求体酸性质及其测定本课题组研究成果正碳离子的形成掌握Hammett函数或酸强度函数 堂握吸附碱的红外光谱 (IR) 法和 碱脱附一TPD法了解碱吸附量热法掌握正碳离子的形成机
19、理体酸性质及其测定531固体酸性质体酸性质包括酸中心的类型、酸中心的浓度（酸中心的数目）和酸中心的强度1、酸中心的类型通常与催化作用 相关的酸中心分为B酸和L酸，表征固体 酸的酸中心类型最特用 的方法是碱分子吸附红外光谱法2、酸中心的浓度/酸中心的浓度又称酸量。对于稀溶液中的均相酸碱催 化作用，液体酸催化剂的酸浓度是指单位体积内所含酸中心数 目的多少，它可用H十毫克当量数/毫升或者H+毫摩尔/毫升来表示/对于多相 酸碱催化作用,体酸催化剂的酸浓度是指催化剂单位表面或单位质量所含的酸中心数 目的多 少，它可用酸中 心数/平方米或H+毫摩尔/克第五章531固体酸性质3、酸中心的强度又称酸强度B酸中
20、心指给出质子能力的强弱，给出质子能力越强说明体酸催化剂酸中心的强度越强，给出质子能力越弱，表明体酸催化剂 酸 中 心的强度越弱L酸中心指接受电子对能力的强弱。接受电子对能力越 强，表明固体酸催化剂酸中心的强度越强对稀溶液中的均相酸碱催化剂，可用pH来量度溶液的酸强度。当讨论浓溶液或固体酸催化剂的酸强度时，要引进一个新的量度函数H0, 称为Hammett函数或酸强度函数。可从Hammett指示剂法测定原理理解Ho的含义第五章体酸表面酸性质的测定5321、Hammett指示剂的胺滴定法利用某些指示剂吸附在固体酸表面后的颜色的变化来测定固体酸表面的酸强度。测定酸强度的指示剂本身为碱性分子，且不同指示
21、剂具有不同接受质子或给出电子对的能力即具有不同P&值/a测定酸强度的 常用 指示剂指示剂碱型色酸型色pK.(H2SO4)/%(m/m)-中性红黄红+ 6.88X10-8甲基红黄红+4.6笨偶氯秦胺黄红+4.05X107二甲基黄黄红+ 3.33X10T2 氨基-5-偶氮甲苯黄红+ 2.05X10T苯偶班二苯胺黄紫4-1.52X10-24-二甲基偶鬣-1-蔡黄红+ 1.23X10-2结晶紫蓝黄+ 0.80.1对硝基苯偶班-对硝基二苯胺橙紫+ 0. 43二肉桂丙酮黄红3. 048笨亚甲基苯乙第无色黄-5. 671蕙醒无色黄一 8.290第五章5.3.2体酸表面酸性质的测定当碱性指示剂B与体表面酸中心
22、H+起作用,形成共板酸时,共板酸的解商平衡为BH+ = B + H+Ka=aB一与.BH+CDUBH式中：a表示活度，Y表示活度系数logK”1%+九=log-+ logBn体酸表面酸性质的测定第五章5.3.2定义：Ho= - log .九 y bh+一logK. = pKaH0= pKa+由上两式可以看出，愈小,即负值越大,CbCBH+3yB则愈大 yBit也愈大,表明固体表面给出质子使B转化为BH+的能力愈大，即酸强度愈强。由此可见，Ho 的大小代表了 战催化剂给出质子能力的强弱，因此称它为酸强度函数第五章5.3.2固体酸表面酸性质的测定在稀溶液中，入*八,Cb/ aH贝u：Ho= log
23、 CH+ - pH即在稀溶液中Ho就等于pH测定固体酸强度时用多种不同值的指示剂，分别滴入装有催化剂的试管中，携荡使吸附达到平衡，若指示剂由碱型色变为酸型色，说明酸强度“0p“5.3.2固体酸表面酸性质的测定用正丁胺滴定可以测定某一酸强度下的酸中心浓度,使由碱型色变为酸型色的催化剂再变为碱型色，所消 耗的正丁胺的量即为该酸强度下的酸中心浓度用Hammett指示剂正丁胺非水溶液滴定法可以测定 体酸的酸性质，即以测定出酸中心的不同酸强度，同 时还可测定某一酸强度下的酸浓度，从而测定出固体 酸表面的酸分布 优点是简单、直观，缺点是不能辨别出催化剂酸中心 是L酸还是B酸，不能用来测量颜色较深的催化剂第
24、五章5.3.2体酸表面酸性质的测 定1 = 108sadexkj.mor )*I n00oc影物谭视察斗丁 (a) s-wszun睢(v) s- WSZH 孽钿生 HN4Xm挈谭喜钿生处(I)091物钿室里举演刘凰。重整物外，中演用 Mfi浜YT应期望物室登避姐4视碗韶辞东 茶物除视生器热。视 引管呈比猊与 族第钿生 击例钏空与 整 猊靠解潮前中潮 4钿室丁前中溯孽金名、LU渤彼察钿格现饰却会到J bl本空优(2)碱脱的一TPD法吸附的碱性物质与不同酸强度中心作用 时有不同的结合力，当催化剂吸附碱性物质达到饱和 后，进行程序升温脱附 (TPD) o 吸附在弱酸中 心的碱性物质分子在较低温度下脱
25、附，而吸附在 强酸中心的碱性物质分子则需要在较高的温度下才能脱附，通过不同温度下脱附出的碱性物质量表示不同酸强度下的酸浓度。此，该法可同时测定出 固体酸催化剂的表面酸强度和酸浓度HZSM - 5沸石的NH? - TPD谱第五章5.3.2体酸表面酸性质的测 定常用 的碱性分子为NH3也可用正丁胺，后者碱性 强于前者。虽然目前NH3 - TPD法已成为一种简单快速表征固体酸性质的方法但也有局限性： 不能区分B酸或L酸中心上解吸的NH3,以及从 非酸位（如硅沸石）解吸的NH3对于具有微孔结构的沸石，在沸石孔道及空腔 中的吸附中心上进行NH3脱附时，由于扩散限制, 要在较高温度下才能解吸(3)吸附碱的
26、红外光谱(IR)法红外光谱可宜接测定酸性 固体物质中的O - H振动频率；O-H键愈弱、振动频率愈低,酸强度愈高,吸附唯喉的红外光谱可测定B酸和L酸40当 孝2035003000250020001500频率/cmNH3在硅铝胶上的红外吸附光谱由特征谱带的强度(面积)得到有关酸中心数的信息NH3吸附在h酸中心的IR特征峰为3120cmi或1450cm”,而吸 附在L酸中心的IR特征峰为3330cml或1640cmi5.3.2体酸表面酸性质的测定(4)超强酸超强酸是指酸强度超过100 %H2sO4的物质,其酸强度函数Ho v -10.6。Olah首先提出了超强酸的概念，发现硫酸中的一OH被C1或F
27、取代生成的氯基硫酸或氟基硫酸的酸强度大于硫酸-10.6弋/ y/。H。-13.8-15.7F3体酸表面酸性质的 测定第五章532液体超强酸的酸强度超强酸UdF 100%H2SO4 :h2so4-so3 fso3h HF-NbF$ HF-T&F5 HF-SbFsHF-SbFsd T) FSO3H-T&FQ 0. 2)酸强度函数Ho|超强酸敢强度函数Ho-10.2 jFSOjH-SbFsd ： 1)-18-10.61CISO3H-1X8-14.14H2SO4-SO3Q n)一 14.44-15.7FS0HSCM1 ： 0.1)75.52-13.5FSO3H-AsF5(1 ： 0.05)-16.61
28、73.575.1HoHr52 73.75MT4.52T3/6HT3,75T3.75Ho3.16SO|-ZrO2SbF5-SiO2SbFs-TiO2SbFrAlA氏 从一14,52 Hq70.6 HK70.6 Ho4-lO.6SOr-FejOaHKT2.70某些 固体超强酸的酸强度是100%H2sO4的5001000倍SbFs 加人到 SiOAlCF3体酸中使酸强度提高，这是为SiOAlC表面存在AF+ （L酸中心）,与铝离子相邻的氧离子吸附SbF后,由于SbF配位使氧的电子转移到SbF上，AF+离子中的电子移向氧，使AF+ 商子的正电性更强，表现出L酸强度特别高L酸中心SbFs| OSiOA1
29、OSiOII!?OA1-OSiOSiOIIIOOO我们的研究成果离子液体的开发及应用离子溶液，简单的说就是全部由离子组成的溶液。 本文所讨论的离子液体，从本质上说也是由处于融 熔态的盐类组成，由于这些组成离子液体的盐类的熔点接近或低于室温，从而使人们可以在室温下就能得到离子液体,所以，这类离子液体通常也被称为室温离子液体(room temperature ionic liquids)迄今为止，虽然对熔盐和离子液体并没有严格的区 分，但一般倾向于把熔点低于100C的盐类构成的溶 液称为离子液体，100C以上的称之为熔盐2 .室温离子液体的优良特性蒸气压很低，不挥发，易保存 液态范围宽，可达300
30、c可溶解很多有机、无机、有机金属化合物；对H2、02、CO 等气体的溶解性好，可作气相反应的溶剂；对烷煌和酸类等有机溶剂不溶，可构成一个两相体系阴离子BF1、PF6-配位能力弱，此类离子液体能提供一个强极性，弱配位的环境，促进有阳离子中间体参加的反应选择合适的阴阳离子，其极性和溶解性可调良好的离子导电性与导热性、高热容及热能储存密度 高热稳定性；选择性溶解力，由此被称为“液体”分子筛离子液体的多样性，加上各种特性的组合，使得构成大量性质与用途不同的功能材料和反应介质成为可能4 .功能化酸性离子液体的应用 为替代传统腐蚀、强污染性的浓硫酸，硝酸和 氢氟酸等无机酸、开发绿色的酸催化过程，人 们广泛
31、的开展了酸性离子液体的研究工作。 由于氯铝酸类离子液体具有超强酸性、可调节 酸强度等特点，人们已经对这一类离子液体中 进行的酸碱催化反应进行了大量研究 而随着对水和空气稳定离子液体的迅速发展和 酸性功能离子液体研究的展开，直接使用氯铝 酸为催化剂进行的反应越来越少醇酸酯化和醇类的酸化Mannich反应 合成了香豆素 合成四芳基吓琳 本课题组也开发了一系列的酸性离子液体并将它 们用于贝克曼重排，酯化反应，烷基化反应和氧 化反应5.功能化离子液体在其他领域内的应用新型气体吸收剂溶液萃取6 .离子液体中固体材料合成离子液体中分子筛和金属氧化物的合成离子液体中纳米颗粒的合成7 .新型离子液体作为软功能
32、材料在其它方 面的应用燃料电池和太阳能的收集和存储，以及在电化学 加工中也得到了应用 润滑剂 新型的软光学材料和电学材料 敏感材料 生命科学中的应用8.离子液体的产业化生产及其催化反应工程离子液体的产业化生产 离子液体催化反应工程丁烯二聚催化反应工程 烷氧基苯基瞬化合物的合成X tH2coOHx = crX = HSOjx = H2PO4,回NH3c、CH2cH28OHX-x = crX = HSO4-简称GimCH2cH2coOHJC1ib简称 gimCH2cH2coOHHSC)4 2b一,功能化离子酸性离子液体的首次开发简称 imCH2COOHJCl1 a简称 imCH2coOHHSC)4
33、2a简称gimCH2coOHH2Po43a简称GimCH2coOHJTSO4a简称C i imCH2coOHJTSO5aX = H2PO4-简称ClimCH2cH2coOHH2Po4 3b筒称C imCH2CH2COOHTSO 4b简称 imCH2cH2COOHJTSO 5b一,功能化离子酸性离子液体的开发/N eNH3C/ +SO 3Hhso4-2HSOJ(CH 3cH3Hhsoj3HHSOjA 、N、y XSO9C1 :=/pf6-I: r=ch3II: R=CH2cH3TISCIII: R=CH2cH2cH2cH3IV: R=CH2cH2cH2cH2cH2cH3二,不含卤素质子酸离子液体
34、的合成，表征及 其催化酯化反应的研究3HHSO/21.离子液体H3C/N5 HSO41(CH 3cH 2)3-NHSO42.反应温度对乙酸和乙醇酯化反应的影响不同反应温度下乙醇和乙酸酯化反应结果EntryILIL/substrate (Mol/Mol)T ()Time/hConv. (%)Sei. (%)lb/60460.398.2221:540477.8100321:560492.3100421:580492.6100521:5100493.1100621:5120494.598.7b浓硫酸(98%)0.22ml(0.004mol),乙醇 0.02moL 乙酸0.02 mol升高反应温度能提
35、高反应的转化率,当反应的温度超过60。3时，随着反应温度的升高，反应的转化率提高的并不明显相同的反应条件下以浓硫酸为催化剂，反应的转化率(60.3%)远远小于以离子液体为催化剂(92.8%),说明在酯化反应中起催化作用的是离子液体不同酸和醇在离子液体1中酯化反应的结果项目酸萌转化率（），选择性（）时间/h。1正己酸正丁醇92.010042正己酸异戊醇90.710043正癸酸1 丁醇90.910044正癸酸1 辛静90.510045苯甲酸1 丁醇90.2100166苯甲酸苯甲醇82.6100167甲基丙二酸1 丁醇85.0b100108草酸1-TB?87.lb10010，酸或醇的转化率（酸醇的摩尔比=1：1）；离子液体与酸或醇的摩尔比=1：5酯为 双酯化反应产品。酸和醇的摩尔比=1：2;。反应温度为80C2C酸和醇有的比较难酯化，的反应温度比乙醇和乙酸酯化的温度要高一些，为80C说明烷基链的长度并不影响反应的转化率和选择性（项目14）对多元的酸，当酸和醇的摩尔比为1:2时，没有单酯化产物（项目78）难于酯化的酸和醇（芳香酸或芳香醇）来说，催化活性非常
