离子液体是近年开发的绿色化工功能材料之一。利用其阴、阳离子可设计性使其功能化和离子液体固载化也是目前研究的两大热点领域。本项目中将离子液体的功能化和固载化结合起来进行了深入研究。以多孔硅胶为载体,以三溴丙胺氢溴酸盐等为功能化试剂合成出一系列功能化的离子液体固体,并对其进行了FT-IR、BET、NMR、TG等一系列表征,确定其结构和性能特征。考察合成出的材料对CO2的吸收性能,并建立CO2吸附动力学方程。通过原位红外及TPD实验表征了其在吸收CO2过程中结构上的变化,确定在吸收过程中存在物理吸附与化学吸附两种吸附态。利用TPD测量出材料常压下其CO2的吸收量为0.04mmol/g。在装置中高压下0.4MPa、0.5MPa与1.0MPa的吸收量为0.068mmol/g、0.103mmol/g与0.405mmol/g。并通过动力学实验,拟合出CO2吸附的动力学方程,计算出表观吸附速率常数K,证明该离子液体固体是一种对CO2吸收分离有进一步研究价值的新型有机-无机杂化材料。同时还将该类离子液体固体材料尝试于催化领域,成功应用于葡萄糖水解制备羟甲基糠醛和烷基芳烃的氧化反应中。
英文主题词ionic liquid;organic-inorganic graft; CO2 adsorption;kinetics;catalyst