酸性聚醚型离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
发布时间：2023-03-23 19:41
烷基化汽油清洁、无污染,是商品汽油的优良调和组分。但现有制备烷基化汽油的工艺中使用的催化剂均为浓硫酸或氢氟酸等传统强酸作为催化剂,在产生良好作用的同时,也给环境带来了巨大污染。针对现有催化剂的缺点,本论文分别以含有较长聚醚链的聚乙二醇、聚丙二醇、聚醚胺为母体,合成了聚乙二醇型酸性离子液体、聚丙二醇型酸性离子液体以及聚醚胺型酸性离子液体,然后分别将其应用于异丁烷/异丁烯的烷基化反应中,以开发环境友好型催化制备烷基化汽油的合成新路径。具体可分为以下三个催化体系:聚乙二醇型酸性离子液体催化体系:以不同聚合度的聚乙二醇为母体,首先通过SOCl2氯化法对其进行氯化,然后与甲基咪唑、丁基咪唑等咪唑类衍生物以及三乙胺等胺类衍生物发生季铵化反应,最后与三氟甲烷磺酸进行阴离子交换得到聚乙二醇型酸性离子液体,利用红外,核磁等分析手段对制备的离子液体进行表征。将合成的一系列聚醚型酸性离子液体与CF3SO3H复合形成酸催化体系,用于催化异丁烷/异丁烯的烷基化反应,利用GC-MS和GC分别对反应产物进行定性和定量分析。通过对反应产物的分析检测,最终确定[Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2/CF3 S...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
1.1 汽油的简介及发展
1.1.1 汽油的地位及发展
1.1.2 汽油的不同调和组分及优缺点
1.2 烷基化汽油的简介及发展
1.3 传统的无机酸催化剂在烷基化反应中的应用
1.3.1 浓硫酸催化剂
1.3.2 氢氟酸催化剂
1.4 固体酸催化剂在烷基化反应中的应用
1.5 离子液体催化剂在烷基化反应中的应用
1.5.1 离子液体简介
1.5.2 基于金属卤化物的离子液体催化剂
1.5.3 基于非金属卤化物的离子液体催化剂
1.6 其他因素对烷基化反应的影响
1.7 烷基化反应的机理
1.8 选题的背景和意义
2 聚乙二醇型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验所用试剂
2.2.2 实验所用仪器
2.2.3 聚乙二醇型酸性离子液体的制备
2.2.4 聚乙二醇型离子液体酸性离子液体的表征
2.2.5 聚乙二醇型酸性离子液体的结构、简称及性质
2.2.6 烷基化汽油的制备
2.2.7 烷基化汽油的分析检测
2.2.8 气相色谱检测分析
2.2.9 烷基化反应所用原料组分
2.3 结果与讨论
2.3.1 聚乙二醇型酸性离子液体的选择
2.3.2 [Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2离子液体的红外表征
2.3.3 [Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2离子液体的核磁表征
2.3.4 酸度的影响
2.3.5 反应温度的影响
2.3.6 反应时间的影响
2.3.7 反应转速的影响
2.3.8 催化剂的重复利用
2.4 本章小结
3 聚丙二醇型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 聚丙二醇型酸性离子液体的制备
3.2.4 聚丙二醇型酸性离子液体的表征
3.2.5 聚丙二醇型酸性离子液体的结构及简称
3.2.6 烷基化反应实验过程
3.2.7 烷基化汽油的分析检测
3.2.8 气相色谱检测分析
3.2.9 烷基化反应所用原料组分
3.3 结果与讨论
3.3.1 最佳聚丙二醇型酸性离子液体的确定
3.3.2 咪唑基或胺基结构的影响
3.3.3 聚醚链聚合度的影响
3.3.4 [Bim-PPG 2000-Bim][TfO]2离子液体的红外光谱表征
3.3.5 [Bim-PPG 2000-Bim][TfO]2离子液体的核磁共振氢谱表征
3.3.6 Tf OH 与 IL 的体积比优化
3.3.7 反应温度优化
3.3.8 反应时间优化
3.3.9 反应转速优化
3.3.10 催化剂重复利用率探究
3.4 本章小结
4 聚醚胺型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及实验材料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 聚醚胺型酸性离子液体的制备
4.2.4 聚醚胺型酸性离子液体的表征
4.2.5 聚醚胺型酸性离子液体的结构及简称
4.2.6 烷基化反应实验过程
4.2.7 气相色谱检测分析
4.2.8 烷基化反应所用原料组分
4.3 结果与讨论
4.3.1 最佳聚醚胺型酸性离子液体的确定
4.3.2 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的红外表征谱图
4.3.3 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的核磁氢谱
4.3.4 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体热重谱图
4.3.5 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体增溶性研究
4.3.6 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的正交实验
4.3.7 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的使用寿命研究
4.3.8 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2再生利用研究
4.3.9 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2与其他烷基化催化剂的比较
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表及待发表的学术论文目录
本文编号：3768627
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
1 文献综述
1.1 汽油的简介及发展
1.1.1 汽油的地位及发展
1.1.2 汽油的不同调和组分及优缺点
1.2 烷基化汽油的简介及发展
1.3 传统的无机酸催化剂在烷基化反应中的应用
1.3.1 浓硫酸催化剂
1.3.2 氢氟酸催化剂
1.4 固体酸催化剂在烷基化反应中的应用
1.5 离子液体催化剂在烷基化反应中的应用
1.5.1 离子液体简介
1.5.2 基于金属卤化物的离子液体催化剂
1.5.3 基于非金属卤化物的离子液体催化剂
1.6 其他因素对烷基化反应的影响
1.7 烷基化反应的机理
1.8 选题的背景和意义
2 聚乙二醇型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验所用试剂
2.2.2 实验所用仪器
2.2.3 聚乙二醇型酸性离子液体的制备
2.2.4 聚乙二醇型离子液体酸性离子液体的表征
2.2.5 聚乙二醇型酸性离子液体的结构、简称及性质
2.2.6 烷基化汽油的制备
2.2.7 烷基化汽油的分析检测
2.2.8 气相色谱检测分析
2.2.9 烷基化反应所用原料组分
2.3 结果与讨论
2.3.1 聚乙二醇型酸性离子液体的选择
2.3.2 [Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2离子液体的红外表征
2.3.3 [Mim-PEG 1000-Mim][TfO]2离子液体的核磁表征
2.3.4 酸度的影响
2.3.5 反应温度的影响
2.3.6 反应时间的影响
2.3.7 反应转速的影响
2.3.8 催化剂的重复利用
2.4 本章小结
3 聚丙二醇型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 聚丙二醇型酸性离子液体的制备
3.2.4 聚丙二醇型酸性离子液体的表征
3.2.5 聚丙二醇型酸性离子液体的结构及简称
3.2.6 烷基化反应实验过程
3.2.7 烷基化汽油的分析检测
3.2.8 气相色谱检测分析
3.2.9 烷基化反应所用原料组分
3.3 结果与讨论
3.3.1 最佳聚丙二醇型酸性离子液体的确定
3.3.2 咪唑基或胺基结构的影响
3.3.3 聚醚链聚合度的影响
3.3.4 [Bim-PPG 2000-Bim][TfO]2离子液体的红外光谱表征
3.3.5 [Bim-PPG 2000-Bim][TfO]2离子液体的核磁共振氢谱表征
3.3.6 Tf OH 与 IL 的体积比优化
3.3.7 反应温度优化
3.3.8 反应时间优化
3.3.9 反应转速优化
3.3.10 催化剂重复利用率探究
3.4 本章小结
4 聚醚胺型酸性离子液体催化异丁烷/异丁烯烷基化反应研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂及实验材料
4.2.2 实验仪器
4.2.3 聚醚胺型酸性离子液体的制备
4.2.4 聚醚胺型酸性离子液体的表征
4.2.5 聚醚胺型酸性离子液体的结构及简称
4.2.6 烷基化反应实验过程
4.2.7 气相色谱检测分析
4.2.8 烷基化反应所用原料组分
4.3 结果与讨论
4.3.1 最佳聚醚胺型酸性离子液体的确定
4.3.2 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的红外表征谱图
4.3.3 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的核磁氢谱
4.3.4 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体热重谱图
4.3.5 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体增溶性研究
4.3.6 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的正交实验
4.3.7 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2离子液体的使用寿命研究
4.3.8 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2再生利用研究
4.3.9 [PS-PEA 2000-PS][TfO]2与其他烷基化催化剂的比较
4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3768627
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