国内外离子液体研究和应用进展

2012-03-06 15:46:18 来源: 编辑:中国煤化工网【版权所有】人评论

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        1.国外发展情况
        国际上第一个以离子液体为特色的大规模工业应用已在德国BASF实现,使用BASIL(用离子液体进行两阶段酸清除的工艺)比传统工艺中磷化物的化学合成中酸清除能力更强。与这类反应中常用的胺类产品相比,以甲基咪唑类产品为基础的BASF工艺既便宜又环保。法国的Difasol工艺用正丁烯生产异辛烯作为异辛醇原料,打开了化学和化学工艺的新世界。南非Sasol石化公司将离子液体用于煤的相关化学,包括煤的直接液化和萃取、分离工艺等,已取得较好成绩。
        2.国内发展情况
        国内离子液体研究起步于80年代,发展较快,目前主要科研院所有中科院兰州化物所绿色化学研究发展中心、中科院化学研究所、大连化物所精细化工研究室、华南理工大学、浙江大学和中国石油大学等。生产厂家有河南利华公司、上海镁锶钡公司、西安贝森化工科技有限责任公司、上海成捷化学有限公司、深圳市天旭东科技有限公司、深圳天成化工有限公司、中国纺织科学研究院研发中心等,应用主要集中于医药中间体、新材料和新型萃取溶剂。
        大连化物所精细化工研究室主要从事离子液体的基础研究,已发明了卤代咪唑类离子液体、Bronsted酸性离子液体催化异丁醛和叔丁醇缩合反应等,取得了一定成绩。
        中科院化学研究所制备了高度交联聚合物负载的功能离子液体催化剂、聚苯胺催化剂和可生物降解的负载型氯化胆碱催化剂,并用于催化CO2与环氧化合物合成环状碳酸酯的反应,取得良好效果。申请了“一类含不饱和双键的室温离子液体及其制备方法和应用”发明专利。
        华南理工大学在离子液体新材料制备方面也有一定研究。
        中科院兰州化物所绿色化学研究发展中心作为国内最早从事离子液体研究开发的科研机构,在室温离子液体的设计、制备、合成、性能表征、应用开发等方面取得了非常显著的成绩,得到该领域国内外同行认可。可进行离子液体的纯度、粘度、密度、相行为、热分解温度、电化学稳定性,电导率等物理参数和性能的测定和表征。
        该所利用离子液体特殊的电场和离子环境对反应的促进作用和催化性能,设计了离子液体-碱活化二氧化碳催化剂体系,成功的实现了脂肪族胺与二氧化碳反应制备相应二取代脲[4],为二氧化碳取代光气和一氧化碳在含氮化合物羰化领域的应用进行了有益的探索。催化剂体系可以通过水的加入很容易地实现反应后的产物分离和催化剂体系的重复使用,催化剂体系在环己胺与二氧化碳的反应中使用多次活性保持不变。这一催化剂体系的成功实施,解决了以往研究中胺与二氧化碳反应需要化学计量 脱水剂的问题。
        2009年1月,兰州化学物理研究所使用LZT-I 型离子液体催化剂合成三聚甲醛工业化试验取得成功,生产出合格的三聚甲醛,使得该所拥有了三聚甲醛合成工艺的自主知识产权,打破国外垄断。
        兰州化学物理研究所利用离子液体超高稳定性、非挥发性特点,首次提出并合成了纳米离子液体材料,对其催化性能进行了初步探索,为特色的清洁汽油生产和离子液体与电化学技术集成常温常 压下催化二氧化碳与环氧化合物加成制环状碳酸酯原子经济反应研究等均获得了原创性的结果。其开发的咪唑啉离子液体润滑剂,处于国际首创和技术领先。
        国内一些厂家已研制出硫回收尾气脱硫的离子液体吸收液,达到了良好的工业化应用效果。离子液体作为一种新型的溶剂也被尝试用于烟气脱除SO2和车用燃料脱硫,国内已有相关的工业化应用,离子液体循环利用效果也较好。
        另外离子液体在工业废水中也有广泛用途,可去除工业废水中的重金属、烷烃、芳烃等多种有机物和无机物,且可以较好的回收利用。
        另外设计适当的离子液体应用于酯化反应,对公司下步发展的酯类项目也有积极地意义。

 

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