非腐蚀性离子液体的设计合成及其催化性能研究

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1、非腐蚀性离子液体的设计合成及其催化性能研究南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸指导老师(姓名、职称)：屈亟副塾援中文摘要羧酸酯是一类的重要有机化工原料，被广泛用于医药、涂料、胶粘剂、塑料、表面活性剂、食品及饲料添加剂、化妆品和香精香料等领域，市场前景十分广阔。传统生产羧酸酯的方法主要采用醇酸酯化工艺，以浓硫酸、氢氟酸和磷酸等无机质子酸为催化剂，但这种工艺存在着诸多缺点，如设备腐蚀严重，后续分离工艺复杂、产品质量低等等。为了克服上述工艺中存在的问题，树脂、杂多酸和分子筛固体酸催化材料受到了广泛关注，然而这些固体酸仍然存在着制备复杂、容易失活、

2、传质阻碍大等缺点，限制了其进一步推广使用。因此，制备高选择性、高活性的绿色催化剂仍然是酯化反应研究的重点和难点。近年来，离子液体作为新型绿色的反应介质，受到了人们的广泛研究。本文以离子液体作为酯化反应催化剂，研究催化合成乙酸正丁酯的酯化反应动力学。实验首先合成了四种离子液体：三乙胺硫酸氢盐，咪唑硫酸氢盐，吡啶硫酸氢盐和2．甲基吡啶硫酸氢盐。其次，考察上述离子液体在酯化反应中的催化活性，并重点探讨了催化合成乙酸正丁酯的反应动力学。实验结果表明，优化的反应条件为反应温度100℃、催化剂用量25％w／w、酸醇比2：1。此外，实验结果还表明，拟均相动

3、力学模型能较好地描述酯化动力学行为，不同离子液体催化酯化反应的能垒(活化能)相近时，正向反应速率指前因子越大，酯化反应的速率就越大。关键词：非腐蚀性；离子液体；酯化反应；反应动力学；拟均相动力学模型非腐蚀性离子液体的设计合成及其催化性能研究南京大学研究生毕业论文中文摘要首页用纸Thesis：NoncorrosiveionicliquidscomposedoflHS041}虹esterificationcatalystsSPECIALIZATION：AppliedChemistryPOSTGRADUATE：LuXuemingMENTOR：Pro

4、f．ZhouZhengABSTRACTEstersareimportantintermediatesinchemicalandpharmaceuticalindustries，andtheyaremostlyproducedbyacid-catalyzedesterificationreactions．Variousmineralacids，suchasH2S04，HF，andH3P04havebeenwidelyusedascatalystsintheproductionofesters．However,theseacidsareextre

5、melycorrosiveandcontaminative，leadingtothedifficultiesinseparatingandrecyclingthesecatalysts．Theymusthavetobeneutralizedattheendofthereaction．Toovercometheabovementionedproblems，theuseofheterogeneouscatalystssuchasresins，heteropolyacids，andmolecularsieveshasattractedmuchatt

6、ention．However,thesecatalystsalsohavetheirdisadvantagessuchaseasydeactivation，highmasstransferresistance，andespeciallydifficultinstallationinareactivedistillationcolumn，whichlimitstheirpracticalapplications．Therefore，greencatalystofhighcatalyticactivityisalsoofimportantsign

7、ificanceandhighlyconceivedfortheesterificaitonreaction．Bronstedacidicionicliquids(BAlLs)，regardedasgreenreactionmedia，havebeenintroducedverysuccessfullyintotheareaofcatalysts．Acid-catalyzedesterificationreactionsbasedonionicliquidshavereceivedmoreattention．Inthispaper,fourB

8、AlLsweresynthesizedandcharacterized．Theesterificationreactionswerestudiedinthepres