磺酸功能化离子液体在废旧塑料降解中的应用研究

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功能化离子液体的催化作用及其应用

功能化离子液体的催化作用及其应用
功能化离子液体是指添加了一定量有机官能团的离子液体，具有良好的溶剂性、持久的稳定性和可控的结构的液体。

由于其极佳的物理性质和可调节的结构，功能化离子液体可以用作各种反应的催化剂，广泛应用于各种反应中，具有简单、高效、安全、可控等优点，得到了广泛的研究和应用。

功能化离子液体作为催化剂可以改变反应体系的稳定性，从而降低反应温度和压力，减少反应体系中的无序性，提高反应的选择性和效率。

例如，功能化离子液体可以改变反应体系中的电子结构，从而改变反应能量曲线，降低反应活化能，尤其是在无机水溶液中，功能化离子液体可以降低反应活化能，提高反应效率。

另外，功能化离子液体的可调节性和可控性使其在多种反应中具有很强的活性，如果能够精确控制反应条件，可以实现高效催化反应。

功能化离子液体催化反应的应用是十分广泛的。

它可以用于合成有机物、无机物和细胞合成物，也可以用于制备多种有用的材料，如介孔材料、纳米粒子、氧化物材料等。

此外，功能化离子液体还可以用于生物分析和生物传感，如蛋白质表达、多糖分析、DNA测序、药物研究等。

从以上可以看出，功能化离子液体作为催化剂的优势非常明显，它的应用正在得到越来越多的研究和应用，有望成为未来发展无机催化剂的新技术。

磺酸功能化的离子液体型钨磷酸盐的合成及其对乙二醇单乙醚醋酸酯合成的催化性能研究

构、组成和性质进行了表征，并将其用于催化乙二醇单乙醚与醋酸的酯化反应，考察了催化剂的循环使用情况．结果表明，该类催化剂不仅具有高的催化活性和１００％的选择性，而且在此反应中可实现反应控制相转移和催化剂的自动分离，重复使用６次后乙二醇单乙醚的转化率仍可达８０％，是一类高效的环境友好催化剂．
ｍａｔｅｉｒｌｓａ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃａｔｌｙａｓｔｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｉｒｚｅｄｂｙＩＲ，ＵＶ— ｖｉｓ，ｍｅｌｔｉｎｇ — ｐｏｉｎｔｍｅＳｕａｒｅｍｅｎｔ，ＨＮＭＲ，ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙａｎｌｙａｓｅｓａｎｄＴＧ－ＤＴＡｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｓｅｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｅｓ — ｔｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｆａｃｅｔｉｃａｃｉｄｗｉｔｈｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｍｏｎｏｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ．Ｔｈｅｃａｔｌｙａｔｉｃｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｅｃｙｃｌｅｏｆｔｈｅｃａｔｌｙａｓｔｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＩｔＷＳａｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｅｃａｔａｌｙｓｔｓｐｏｓｓｅｓｓｅｄｈｉｇｈａｃｔｉｖｉｔｙｎｄａ１００％ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｔｈｅｅｓｔｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ，ａｎｄａｒｅａｃｔｉｏｎ — ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｐｈａｓｅ — ｔＩａｌｎｓｆｅｌｒｃｏｕｌｄｂｅｒｅｌｉａｚｅｄｉｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎ．ＳＯｔｈａｔｔｈｅｃａｔｌｙａｓｔｓｃｏｕｌｄｂｅｅｓｉａｌｙｓｅｐａｒａｔｅｄａｎｄｒｅｕｓｅｄ．Ａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｒｅｃｙｃｌｅｄｆｏｒ６ｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｍｏｎｏｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒｃｏｕｌｄｒｅａｃｈ８０％ｙｅｔ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｓｅｃａｔａｌｙｓｔｓｒｅａｈｉｇｈｌｙｅｆｉｆｃｉｅｎｔａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌｌａｙｂｅｎｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｇｓｔｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ，ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｉｒｚａｔｉｏｎ，ｃａｔｌｙａｓｉｓ，ｅｓｔｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ

聚酯类材料在离子液体中的溶解与化学解聚行为研究

青岛科技大学研究生学位论文是，当时这一工作并没有引起人们广泛的关注。

１９４８年，Ｈｕｒｌｅｙ等［７７】在电解Ａ１２０３时，将卤化乙基吡啶与无水三氯化铝混合后加热，发现两种固体逐渐形成了一种清澈透明的液体，被称之为第一代室温离子液体。

１９７６年，美国科罗拉多大学Ｏｓｔｅｒｙｏｕｎｇ教授【７８】课题组以溴化乙基吡啶（ＥｐｙＢｒ）和ＡＩＣｌ３的熔融盐做电解液，考察了六甲基苯的电解行为。

１９８２年Ｗｉｌｋｅｓ等【７９】合成出了二烷基咪唑氯铝酸型离子液体，并逐步用于有机合成反应。

此类离子液体具有较好的导电性，但对水和空气很不稳定，非常容易分解，腐蚀设备。

直到１９９２年，Ｗｉｌｋｅｓ等１８０】以Ｎ．甲基咪唑为原料，合成出了第一个对水和空气都稳定的离子液体一１一乙基．３一甲基咪唑四氟硼酸盐（［Ｅｍｉｍ］［ＢＦ４】）。

后来，二烷基咪唑六氟磷酸、三氟甲氧基磺酸、酒石酸以及醋酸等【８１斟］离子液体被相继合成出来，与阴离子为［ＢＦ４］和［ＰＦ６］的离子液体相比，上述离子液体具有更宽的电化学窗口、黏度更小、化学性能更稳定。

因此，二烷基眯唑类离子液体被为第二代室温离子液体。

２０００年以后，随着“绿色化学”观念日益引起全球的重视，人们对离子液体的研究不断升温，咪唑类离子液体的种类和功能不断地被丰富。

特别是将合适的官能团引入到眯唑环阳离子的侧链上，合成出具备特定功能的离子液体，使其成为“任务专一性”功能化的离子液体（ｔａｓｋｓｐｅｃｉｆｉｃｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ），被称之为第三代室温离子液体。

近年来，离子液体由于具有不易挥发性、对无机物和有机物具有良好的溶解能力、可调控的ＬｅｗｉＳ／Ｂｒ６ｎｓｔｅｄ酸性及易分离、易回收、可重复使用、使用方便等优点，应用于各种化学反应。

如氧化还原【ｓ５】、Ｄｉｅｌｓ．Ａｌｄｅｒ反应‘８６】、加成反应㈣、偶联反应【８８】、重排反应例及傅克烷基化【９０１等，在反应过程中离子液体能起到溶剂或作溶剂和催化剂的双重角色。

离子液体在传热及相变储热中的应用研究进展

离子液体在传热及相变储热中的应用研究进展白立光;朱吉钦;陈标华;李成岳;费维扬【摘要】离子液体具有与传统的传热、储热材料相当,甚至更加优越的性质,如蒸气压低,储热密度高,物理和化学稳定性好,热传导性好,熔点低和可设计性等.因此,离子液体在太阳能集热、建筑节能、电力谷峰调控、低品位余热存储、吸附式热泵等领域具有良好的应用潜力.综述了离子液体在传热和储热中的应用研究进展,包括作为热传导液用于太阳能集热,作为吸附介质应用于制冷(制热),以及作为相变储热材料等.最后,指出离子液体的一些性质,如腐蚀性、毒性和长期稳定性等,也是离子液体在储热和传热应用中需要考察的问题.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2010(061)012【总页数】7页(P3037-3043)【关键词】离子液体;热传导液;吸附制冷;相变储热材料【作者】白立光;朱吉钦;陈标华;李成岳;费维扬【作者单位】北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;清华大学化学工程系,化学工程联合国家重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8Abstract：Comparing with the traditional thermal storage and heat transfer materials,ionic liquids have an equal or better performance,such as low vapor pressure,high heat storage density,high physical and chemical stability,high thermal conductivity,low melting point,designable and so on.Therefore,the ionic liquids are ofgreat potential for the application in solar energy collection,building energy conservation,electric power control,low-grade waste heat storage,adsorption heat pump and other areas.This paper summarized the application of ionic liquids in heat transfer and heat storage,including heat transfer fluids in the solar collectors as the absorption medium in cooling(heating),as well as the phase change materials in heat storage.In addition,this article also pointed out that some properties,such as corrosive,toxic,etc.will be focused when these ionic liquids used in the process of thermal storage and heat transfer. Key words：ionic liquids;heat transfer fluids;absorption refrigeration;phase change materials传热、储热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要手段,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在太阳能利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景。

两种基于哌嗪阳离子的磺酸功能化离子液体的合成及其结构表征和物理性质测定

硫酸氢盐（［（ＨＳＯ。＿ｂ）ｐｉ］・２［ＨＳＯ］）和１，４一二（４－磺酸基丁基）哌嗪磷酸二氢盐（［（ＨＳＯａ — ｂ）ｚｐｉ］ ‘ ２［ＨＰＯ］一）；利用傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱和碳谱表征了两种产物的结构，并测定了其熔点、黏度、电导率、热稳定性等物理性质．关键词：１，４－二（４一磺酸基丁基）哌嗪阳离子；磺酸功能化离子液体；合成；结构表征；物理性质
中图分类号：Ｏ６２６．２文献标志码：Ａ文章编号：１００８ —１０１１（２０１３）０３ —０３０７～０４
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｗｏＨＳＯ３一ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｂａｓｅｄ
ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｗａｔｅｒａｎｄｅｔｈａｎｏｌ，ａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．
，天磊崔文辉，贾如琰，王都留，王昱
７４２５Ｏ０）（陇南师范高等专科学校生化系，甘肃成县
口
摘
要：以哌嗪、１，４－丁磺酸内酯及硫酸或磷酸为原料，合成了两种基于哌嗪阳离子的磺酸功能化酸性离子液体

离子液体在天然高分子中的应用研究

Ｔｉａｎｊｉｎ３ｏｏ４５ｚＣｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ，ａｓａｋｉｎｄｏｆｇｒｅｅｎｓｏｌｖｅｎｔｗｉｔｈｄｅｓｉｇｎａｂｉｌｉｔｙ，ｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈ
ａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｎａｔｕｒａｌｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｔｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｃｈａｓｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｃｈｉｔｏｓａｎａｎｄｂｉｏｐｒｏｔｅｉｎ，ｉｎｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｖｅｌｏｐｎｅｗｐｒｏｃｅｓｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｎａｔｕｒａｌｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｉｎｇｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓａｓｓｏｌｖｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｒａｌｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ

功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用共3篇

功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用共3篇功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用1功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用近年来，随着全球二氧化碳排放和气候变化问题的日益引起关注，人们对于二氧化碳的捕集、活化和化学转化的研究也越来越重要。

功能化离子液体是一类新型的绿色溶剂，在二氧化碳捕集、活化及化学转化中有着广泛的应用前景。

一、功能化离子液体的概念及特点离子液体是指在常温常压下，不含水的稳定离子化合物，通常是由大的有机阳离子或阴离子与小的无机或有机阴离子或阳离子相互配对形成的。

而功能化离子液体则是指加入了功能化基团的离子液体，因此其具有更加明显的物化性质和更广泛的应用领域。

以二氧化碳的捕集为例，功能化离子液体具有以下特点：1) 较高的二氧化碳溶解度：与传统有机溶剂相比，功能化离子液体具有更高的二氧化碳溶解度，从而提高二氧化碳的吸收效率和溶解速率；2) 可控的气相/液相反应：由于离子液体具有内禀的分子结构和高的热动力学稳定性，这使得它可以作为反应介质，在地球表面压力下促进二氧化碳与其他化合物的反应，进而实现二氧化碳转化；3) 与功能化基团的结构紧密相关：不同的功能化基团会影响离子液体的性质和功能，因此在选择功能化离子液体时需要根据实际需要进行合理的设计和选择。

二、功能化离子液体在二氧化碳捕集中的应用在二氧化碳捕集方面，功能化离子液体具有更高的二氧化碳吸收率和溶解度，这对于CO2捕集和封存技术有着重要的作用。

例如，目前的二氧化碳捕集技术中使用的胺类溶剂虽然能够有效地将二氧化碳吸附到液体中，但其存在氨气的气味和水分蒸发等问题，而离子液体则可以避免这些问题的出现。

此外，功能化离子液体还可以通过嵌段化学结构、表面结构调整等方式，进一步提高二氧化碳的吸收效率和选择性。

三、功能化离子液体在二氧化碳化学转化中的应用除了作为捕集剂以外，功能化离子液体还能够促进二氧化碳的化学转化，例如将二氧化碳转化为燃料或高附加值化学品，或者将二氧化碳与其他化合物反应得到新型化合物。

酸功能化离子液体催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛

前言在19到20世纪，以化石资源为物质基础，人类的化学工业文明取得了辉煌成就。

然而化石资源是储量有限的不可再生资源，不可避免地走向衰竭。

此外，化石资源的滥用也给我们赖以生存的环境带来了巨大压力：水污染、空气污染、全球变暖等无一不在提醒我们寻找新型可再生的清洁资源。

在环保意识和绿色化学的概念逐渐深入人心的今天，以生物质资源为原料制备重要化学品或急需燃料已得到世界各国的普遍重视。

糖类是最受关注的生物质资源的一种，其中由果糖脱水合成5-羟甲基糠醛（HMF）及其衍生物也成为当前的研究热点。

5-羟甲基糠醛（HMF）具有芳醇、芳醛的结构，并且拥有吠喃环体系，具有高反应活性和聚合能力，对于人体具有细胞低毒性和低诱变性，其衍生物被广泛的用作杀真菌剂、腐蚀抑制剂、香料；同时还是作为合成药物、耐热聚合物以及络合的大环化合物的先导化合物。

HMF的衍生物可以代替由石油加工得到的苯系化合物作为合成高分子材料的原料，例如2, 5-呋喃二酸可以替代对苯二酸合成聚醋、2, 5-呋喃二醛、2, 5-呋喃二醇可以替代相应的苯系化合物合成可降解的生物高分子材料。

可见，HMF是跨在碳水化合物化学和石油化学之间的一种新型平台化合物，有希望成为利用生物质资源替代化石资源合成化学品路线的突破点，其应用前景十分广阔。

对于该反应的研究主要集中在对催化剂的研究上。

早期，科研人员采用含氧的无机酸例如硫酸、磷酸作为果糖脱水反应的催化剂，但存在设备腐蚀和污染环境的问题。

后来，人们开始尝试有机酸类催化剂如草酸以及一些盐类化合物。

最近几年研究比较多的催化剂是具有Brφnsted和Lewis两种酸型新型酸功能化离子液体。

这种催化剂无论是反应的选择性还是催化剂的回收利用方面都较其它的催化剂效果好。

本课题研究的主要内容包括以下三点：1. 考察在常规酸催化作用下溶剂效应、催化剂种类、催化剂用量、果糖浓度反应时间和反应温度等各种因素对合成反应产率的影响。

2. 合成出功能化离子液体，并采用红外、核磁确认其结构、采用乙腈和吡啶探针红外谱图表征其酸性特征。

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磺酸功能化离子液体在废旧塑料降解中的应用研究
一、引言
废旧塑料的处理与回收一直是环境保护领域的重要课题。

随着全球塑料污染问题的日益严重，研究人员不断探索新的方法和技术来解决废旧塑料的环境问题。

磺酸功能化离子液体作为一种新型的溶剂，在废旧塑料降解中展现出了巨大的应用潜力。

本文将详细探讨磺酸功能化离子液体在废旧塑料降解中的应用研究。

二、磺酸功能化离子液体的特性和合成方法
2.1 特性
磺酸功能化离子液体是一种具有离子液体性质的化合物，其分子结构中含有磺酸基团。

这种特殊的结构赋予了磺酸功能化离子液体良好的溶解性和反应活性。

与传统的溶剂相比，磺酸功能化离子液体具有较低的挥发性、较高的热稳定性和较好的溶解能力。

2.2 合成方法
目前研究人员主要采用两种方法合成磺酸功能化离子液体：
1.离子交换法：通过将含有磺酸基团的离子化合物与其他离子交换生成磺酸功
能化离子液体。

这种方法简单、高效，并且可以实现不同磺酸基团的功能化。

2.化学合成法：通过化学反应合成磺酸功能化离子液体。

这种方法可以实现更
多种类磺酸基团的引入，从而拓宽了磺酸功能化离子液体的应用范围。

三、磺酸功能化离子液体在废旧塑料降解中的机制
磺酸功能化离子液体在废旧塑料降解中的机制主要包括溶解作用、离子反应和催化作用。

3.1 溶解作用
磺酸功能化离子液体具有较强的溶解能力，可以将废旧塑料中的高分子链断裂成较小的分子。

磺酸基团中的极性离子性质使得磺酸功能化离子液体能够有效地溶解塑料聚合物，从而促进其降解。

3.2 离子反应
磺酸功能化离子液体中的磺酸基团具有很强的酸性，可以与废旧塑料中的碱性物质发生离子反应。

这种反应可以使塑料链中的键断裂，进一步促进废旧塑料的分解和降解。

3.3 催化作用
磺酸功能化离子液体还可以在废旧塑料降解反应中发挥催化作用。

磺酸基团中的酸性可以促使废旧塑料分子链的断裂和重组，从而加速降解反应的进行。

四、磺酸功能化离子液体在废旧塑料降解中的应用案例
4.1 废塑料溶解和分离
研究人员使用磺酸功能化离子液体对废旧塑料进行溶解和分离。

通过调节离子液体的组分和条件，可以高效地将塑料中的杂质分离出来，使废塑料得到有效的回收利用。

4.2 废塑料降解剂
磺酸功能化离子液体作为废旧塑料的降解剂，在降解过程中展现出了良好的催化作用。

通过与废塑料反应，磺酸功能化离子液体可以高效地将废塑料降解为低分子化合物，实现废塑料的资源化利用。

4.3 废塑料催化裂解技术
磺酸功能化离子液体在废塑料催化裂解技术中的应用得到了广泛关注。

通过磺酸功能化离子液体的催化作用，可以将废塑料迅速转化为可再利用的化合物，从而避免了废塑料的堆积和对环境造成的污染。

五、结论
磺酸功能化离子液体作为一种新型的溶剂和催化剂，广泛应用于废旧塑料的降解领域。

通过溶解作用、离子反应和催化作用，磺酸功能化离子液体能够高效地将废旧塑料降解为可再利用的化合物，实现废塑料的资源化利用。

未来的研究应该进一步深入研究磺酸功能化离子液体的机理和应用技术，提高废旧塑料处理和回收的效率，减少对环境的污染。