《質子型離子液體的分解溫度與結構關係及其回收研究》是依託浙江大學，由王從敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：質子型離子液體的分解溫度與結構關係及其回收研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：王從敏
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
分解溫度決定了離子液體使用溫度的上限，是決定其實際套用和工業化進程的重要因素之一。但是，目前關於離子液體的分解溫度與結構關係的研究僅僅局限於定性研究，關於兩者之間的定聯關係的研究還很少。因此，本項目擬以易製備、成本低、具有良好工業套用前景的質子型離子液體，特別是簡單銨型離子液體的結構與分解溫度的定量關係為研究對象，結合基團貢獻法和量子化學計算方法，計算得到分解反應的反應焓和反應熵，利用分解反應時吉布斯自由能變化為零，建立起質子型離子液體分解溫度與結構的定量關係，實現質子型離子液體分解溫度的預測；在此基礎上，設計合成分解溫度適中的可回收銨型離子液體，作為溶劑和催化劑套用於水解反應的研究中，利用質子型離子液體高溫下發生質子轉移反應時生成中性分子的特點進行廢離子液體的分離，達到回收和再生質子型離子液體的目的。從而為新型質子型離子液體的設計及離子液體的規模化套用做出一些貢獻。
結題摘要
本項目以易製備、成本低、具有良好工業套用前景的質子型離子液體為研究對象，結合實驗、譜學、理論計算等方法，較系統地研究了質子型離子液體結構與分解溫度之間的關係。設計合成了不同結構的質子型離子液體，考察了陰陽離子結構、鹼性、取代基等結構變化對分解溫度的影響，表明隨著離子液體鹼性的增強，離子液體的分解溫度逐漸下降；採用質譜和紅外光譜技術，研究了質子型離子液體的氣態和液態結構；結合量子化學計算和基團貢獻法，計算得到了質子型離子液體分解時的反應焓和反應熵，並利用分解時吉布斯自由能為零，建立了質子型離子液體結構與分解溫度的定量關係，實現了質子型離子液體分解溫度的預測；在此基礎上，我們設計合成了分解溫度適宜的可回收離子液體，套用於水解反應和酸性氣體分離中，實現了質子型離子液體的分離、回收和反覆循環使用。這些研究為質子型離子液體的結構設計提供了較好的參考依據，對於離子液體的規模化套用具有較重要的價值。本項目在Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Chem. Commun.等雜誌上發表SCI論文10篇，申請國家發明專利4項，獲授權3項，培養研究生7名。
