离子液体AlCl3/Et3NHCl中电沉积法制备金属铝

在AlCl3/Et3NHCl型离子液体中铝电极上通过恒电位电解沉积制备出金属铝. 测定了不同摩尔比的AlCl3/Et3NHCl离子液体在不同温度下的电导率, 考察了离子液体AlCl3/Et3NHCl摩尔比为2/1中Al电极上铝沉积的晶核成核过程, 以及恒电位电解沉积铝的工艺条件对电流效率和沉积铝表面形貌的影响. 结果表明, 不同比例AlCl3/Et3NHCl离子液体的电导率随温度升高而升高, 符合Arrhenius规律; 在Al电极上铝沉积的成核机理为三维瞬时成核过程; 恒电位电解沉积结果表明, 室温下在电位-2.4 V(vs Pt)和电解时间20 min条件下, 沉积铝的表面形貌比较平整致密,电流效率达73%, 沉积铝的纯度达96%(w).     

Et_3NHCl-AlCl_3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理的研究

本文利用同位素取代法考察了离子液体催化苯与烯烃烷基化反应机理.首先进行了Et3NHCl-AlCl3催化氘代苯与1-十二烯烃的反应,通过GC-MS及NMR分析产物结构,根据分析结果,在反应过程中一个D原子从苯环转移到侧链的1-碳.由此推断离子液体催化苯与长链烯烃的烷基化反应机理为:反应由Lewis酸AlCl3引发;AlCl3吸引1-十二烯烃的π电子向1-碳转移,形成碳正离子;碳正离子进一步与苯反应形成不稳定的σ络合物,σ络合物苯环上的sp3杂化碳相连的D+转移到侧链的负电1-C上取代AlCl3,生成产物2-十二烷基苯.     

Cu对离子液体异丁烷/丁烯烷基化反应选择性的影响研究

合成并表征了[BMIm]Cl-1.8AlCl3-0.5CuCl、[Et3NH]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4等离子液体,考察了含Cu离子液体等酸性催化剂中的异丁烷/丁烯烷基化反应,研究了Cu对离子液体烷基化选择性的影响。结果表明,Cu的引入对离子液体酸性的影响较小,不是反应选择性提高的主要原因,而烷基化过程中CuAlCl5-/CuAlCl4等配合物的存在,以及它们对2-丁烯的络合吸附是改善离子液体催化选择性的关键因素。相同反应条件下,[Et3NH]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4、[BMIm]Cl-1.8AlCl3/CuAlCl4等催化剂的三甲基戊烷选择性最高可达87.5%(质量分数),产物辛烷值100.5,明显优于硫酸、常规氯铝酸离子液体和复合离子液体等烷基化汽油辛烷值。     

室温离子液体催化正己烷异构化反应的研究

由无水三氯化铝与盐酸三乙胺按照不同摩尔比合成了具有不同酸度的室温离子液体,并考察了其酸性以及对正己烷异构化反应的催化性能。结果发现,随着离子液体合成时AlCl3比例的增大,离子液体的酸性增强,且离子液体2AlCl3/Et3NHCl对正己烷异构化显示出优良的催化性能。针对离子液体2AlCl3/Et3NHCl,考察了反应时间、反应温度和催化剂用量（剂油体积比）对正己烷异构化反应的影响。结果表明,反应条件对异构烷烃选择性的影响不大,但是对原料转化率、异构烷烃产率和液体收率有较大的影响。离子液体催化正己烷异构化的最佳反应条件,反应温度为50℃,反应时间为45min,剂油体积比为1∶1。     

引发剂对离子液体催化正己烷异构化反应的影响

由无水三氯化铝与盐酸三乙胺按照摩尔比2∶1合成了离子液体2AlCl3/Et3NHCl,并考察了其催化正己烷异构化的反应性能。发现离子液体2AlCl3/Et3NHCl可用于催化正己烷的异构化反应,但所需的反应时间较长。考察了引发剂正丁醇、异丁烯、异丁烷和异戊烷对离子液体催化正己烷异构化反应的影响。发现异戊烷作为引发剂时,正己烷的转化率为84.54%,液体收率为80.08%,异构烷烃的选择性为94.74%,达到了较好的反应效果。引发剂异戊烷的用量对异构化反应有着较大的影响,较优的引发剂用量为30%。添加异戊烷引发剂能明显提高离子液体催化正己烷异构化的反应速度,达到相似反应程度的反应时间可由6h缩短为45min。     

室温离子液体催化正戊烷异构化反应

采用无水三氯化铝与多种有机氯盐按照不同摩尔比合成了具有不同酸度和阴、阳离子结构的室温离子液体,考察了离子液体的结构和反应条件对正戊烷异构化反应的影响。结果表明,合成离子液体过程中,AlCl3与Et3NHCl摩尔比对离子液体的酸强度和催化性能有较大的影响。实验确定了正丁醇为异构化反应适宜的引发剂,其用量为正戊烷的2.5%;正戊烷异构化的优化反应条件为反应温度30℃,反应10h,搅拌器转速1500r/min。在此优化反应条件下,正戊烷的转化率与异构化率分别达到85.66%和92.86%。     

有机胺型铁基离子液体的H_2S吸收和再生性能

合成了有机胺型铁基离子液体1.6Et3NHCl·FeCl3,研究了其热稳定性和对H2S的吸收与再生性能.考察了H2S浓度为832 mg/m3,温度为40~180℃,气体流速分别为100,300,400和500 mL/min条件下H2S的去除率,结果表明当气体流速小于400 mL/min时,吸收率可达100%;随着温度升高,吸收效率提高并趋于恒定.在最优条件下测得1.6Et3NHCl·FeCl3离子液体的硫容量为6.36 g/L,远高于[Bmim]FeCl4离子液体.通过比较吸收H2S前后的红外光谱图,进一步确定了氧化反应的发生.采用密度泛函理论从分子水平上研究了H2S与1.6Et3NHCl·FeCl3和[Bmim]FeCl4两种铁基离子液体以及Fe3+水溶液的相互作用,从理论上比较了脱硫剂中的基质对H2S吸收的影响,确定了胺基对H2S吸收的促进作用.通过对脱硫产物的XRD分析,确定了斜方晶体(α-硫)的生成,与传统水相湿法氧化脱硫得到的产物相同.通入空气可快速有效地对1.6Et3NHCl·FeCl3离子液体进行再生.     

离子液体超酸清洁催化苯的烷基化反应

研究了在具有Lewis酸性的离子液体体系中进行的苯与烯烃及卤代烃的烷基化反应.以氯化1-甲基-3-乙基咪唑(MEIC)、氯化1-丁基吡啶(BPC)、氯化l-甲基-3-丁基咪唑(MBIC)及盐酸三甲胺(TMHC)季铵盐分别与AlCl3原位合成法制备离子液体催化体系.结果表明:以上各种离子液体均有很高的催化活性,反应转化率在较短的时间内达到100%.其中TMHC-A1Cl3离子液体单烷基化选择性达98.6%.与AlCl3相比,催化活性显著提高,生成烷基化产物不溶于离子液体,因而易于分离,催化剂可重复使用.     

[Bmim]Br-AlCl3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理的研究

利用同位素取代法考察了[Bmim]Br-AlCl3催化苯与1-十二烯烃烷基化反应机理. 首先进行了[Bmim]Br-AlCl3催化氘代苯与1-十二烯烃的反应, 通过GC-MS及NMR分析产物十二烷基苯同分异构体的结构, 验证了氘原子与产物侧链1-位碳相连的结论. 示踪氘原子推导了烷基化反应机理, 结果表明: [Bmim]Br-AlCl3催化苯与长链烯烃的烷基化反应是由[Al2Cl6Br]－发生平衡移动, 生成Lewis酸AlCl3引发的; AlCl3吸电子作用使1-十二烯烃的π电子向1-碳转移, 在烯烃的2-碳上形成正电荷中心, 碳正离子与苯发生亲电反应生成不稳定的σ络合物, 与σ络合物环上的σ-C相连的D＋转移到负电的侧链1-C上形成C—D键, AlCl3离去, 生成产物2-十二烷基苯. Lewis酸催化机理为离子液体催化苯与长链烯烃的反应中, 2-十二烷基苯选择性高于H质子催化产物提供了理论依据.     

酸性离子液体高选择性催化合成2,6-二甲基萘

研究了三乙胺氯铝酸盐(Et3NHCl-AlCl3)类离子液体催化剂的酸性及反应条件对1,2,4,5-四甲基苯与2-甲基萘转移烷基化合成2,6-二甲基萘(2,6-DMN)反应的影响规律.结果表明,通过调节Et3NHCl-AlCl3离子液体的酸强度和优化反应温度及反应时间等工艺条件可以高选择性地制备2,6-DMN.以Et3NHCl-AlCl3(x(AlCl3)=0.71)为催化剂,以环己烷为溶剂,在2-甲基萘∶四甲基苯摩尔比为1∶1和20℃的条件下反应6h,2-甲基萘的转化率可达48.8%,DMN的选择性和2,6-DMN占DMN的摩尔百分比分别达到81.2%和52.4%,2,6-DMN的收率可达20.8%.特别需要指出的是,在此优化条件下反应2h,2-甲基萘的转化率为3.7%时,2,6-DMN占DMN的摩尔百分比达到100%.以混合甲基萘和萘为转移烷基化反应原料时也高选择性地得到了2,6-DMN.对Et3NHCl-AlCl3的循环使用性能进行了考察,并分析了失活原因.     

Coke precursor as an intermediate during the alkylation of isobutane/butene over a solid superacid

Alkylation of isobutane/butene was conducted on a Brønsted-Lewis conjugated solid superacid. It is found that some hydrocarbons accumulated on the catalyst surface. These hydrocarbons, as called coke precursor, played an intermediate role at the initial stage of the alkylation before they lead the catalyst to lose its activity. The presence of the intermediate is beneficial to the alkylation between isobutane and butene, while increase the TMP content and TMP/DMH ratio in the products     

酸性离子液体催化的异丁烷/丁烯烷基化反应研究

以一系列酸性离子液体作为催化剂,考察了异丁烷/丁烯在不同离子液体中催化异丁烷与丁烯的烷基化反应,研究了离子液体在进行酸性和阴阳离子调整后对烷基化反应的影响.其中[MBSIM]OTf类离子液体催化所得目的产物三甲基戊烷含量最高可达69.8%,该类催化体系重复使用8次,催化性能没有明显下降.     

复合离子液体催化碳四烷基化反应性的研究

合成了一种新型的酸性离子液体催化剂——复合离子液体，该离子液体的阴离子具有双金属的配位中心。同时，研究了复合离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应的规律。结果表明，在搅拌速率大于1500r/min，反应低于20℃，烃酸比2∶1~3∶1，烷烯比大于15，反应停留5min~10min，使用丁烯-2为碳四烯烃反应原料下，复合离子液体催化碳四烷基化所得烷基化油的研究法辛烷值（RON）最高可达100以上，明显优于常规氯铝酸离子液体催化所得烷基化油的质量。     

改性离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

向由无水三氯化铝和盐酸三乙基胺合成的离子液体中溶入不同过渡金属（铜、铁、锌等）离子，考察它们对离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应性能的影响。结果表明：过渡金属离子的加入能不同程度地影响离子液体的催化性能。溶入Cu2+和Cu+后，离子液体的催化性能有显著的改善，当Cu2+的摩尔加入量为三氯化铝的5%时，烷基化油收率达到丁烯体积的178%，对C8的选择性为75%，烷基化油辛烷值（RON）为92.2，并且离子液体可以重复使用。     

二氧化硅负载杂多酸对异丁烷与丁烯烷基化的催化作用Ⅱ.反应机理和催化剂失活的量子化学研究

 以杂多酸为催化剂,应用量子化学计算方法,从分子结构和微观角度研究了异丁烷与丁烯的多相催化反应过程及催化剂失活的原因,比较了液体酸和固体酸催化烷基化反应的差别. 结果表明,固体酸催化剂的失活问题不可避免,因而不可能长时期运转,必须配合催化剂的再生工艺才有可能实现工业化应用. 液体酸的酸中心强度较均匀,有利于催化烷基化反应,开发无毒无污染的新型液体酸烷基化催化剂也是一个良好的努力方向.     

Ni2＋的引入对离子液体烷基化催化性能的影响

Thealkylationofisobutanewithbuteneisanim portantprocessforthe productionofhigh qualitypetroleum .In placeofconcentratedsulfuricacid ,Et3NHCl/AlCl3ionicliquidhasbeenusedinthereac tionwithfairlygoodeffect[1] ,butthereisstillabigdifferencecomparedwiththeresultsofconcentratedsulfuricacid .TheC8contentinthealkylatesobtainedwithconcentratedsulfuricacidwas 72 1% [2 ] ,butitwasonly 5 6 %withtheionicliquid .ThekeyreactioninthealkylationishydrogentransferfromC+8toC08[3] ,andthisisthemainreasonforth…     

Chlorogallate(III) ionic liquids: Synthesis, acidity determination and their catalytic performances for isobutane alkylation

A series of triethylammonium-based chlorogallate(Ⅲ) ionic liquids with varied Lewis acidity was synthesized, characterized, and firstly applied to isobutane alkylation. The [Et3NHCl]-GaCl3 with χGaCl3 = 0.65 displayed a potential catalytic activity for the alkylation. The addition of copper halide into the chlorogallate(Ⅲ) ionic liquids dramatically enhanced the alkylation reaction. Up to 70.1% C8 selectivity and 91.3 RON were achieved with the [Et3NHCl]-GaCl3-CuCl (χGaCl3 = 0.65, CuCl = 5% mol) under 0.5 MPa, 900 r/min, 15 min, 288 K using the industrial C4 cut (isobutane/butene = 10). These results indicate that the chlorogallate(Ⅲ) system may be used as a promising catalyst for the C4 alkylation.     

Lewis酸对杂多酸催化异丁烷/丁烯烷基化反应的作用Ⅰ.SbCl5的修饰作用

考察了SbCl5对杂多酸 (HPA)催化i C4 H10 /C4 H8烷基化反应的修饰作用 ,用Hammett指示剂测定了SbCl5/HPA催化剂的酸强度 .结果表明 ,经SbCl5修饰的HPA的酸强度有所提高 ,SbCl5的加入量、反应温度及反应时间对烷基化油收率及产物分布均有不同的影响 .     

离子液体的酸性测定及其催化的异丁烷／丁烯烷基化反应

 初次采用吡啶红外光谱探针法测定了离子液体的酸性．该方法能鉴别离子液体的Br¨onsted／Lewis酸类型，并可以粗略指示离子液体的Lewis酸强度．将［bmim］Cl／AlCl3类离子液体用于催化异丁烷与丁烯的烷基化反应，考察了酸强度、反应温度、压力和时间对产物分布的影响，并在最优操作条件下与传统的H2SO4催化剂进行了比较．结果表明，离子液体对烷基化反应的催化活性和选择性与H2SO4可比，而且它更容易与产物分离，不经任何处理可循环利用10次．