离子液体的研究进展.ppt

胺类质子酸离子液体生产肉桂酸的清洁工艺浙江大学李浩然等人研究开发了作为溶剂和催化剂的胺型质子酸离子液体生产肉桂酸的清洁工艺离子液体催化剂合成三聚甲醛新技术中科院兰化所研发，国际上首次使用离子液体催化合成三聚甲醛工业化试验，并取得成功。采用了清洁工艺代替了严重的硫酸工艺。第64页,共75页，星期六，2024年，5月离子液体催化乙二醇节能工艺中科院过程研究所开发了离子液体催化乙二醇节能工艺，相对于传统的工艺，新工艺选择性高、性能稳定、能耗低。第65页,共75页，星期六，2024年，5月第66页,共75页，星期六，2024年，5月六.离子液体运用遇到的难题毫无疑问离子液体存在独特的性质，能够为现在化工工业上存在的一些问题提供新的思路和解决的方法。但是所报道的的一些文章也大部分都只是存在概念研究过程中，因此缺少足量的数据来判定所运用的离子液体是否能够取得足够的经济效益。离子液体要在工业上运用只有建立在有充足的数据条件下（如回收利用率，再生效率，消耗程度，可重复使用的次数）。第67页,共75页，星期六，2024年，5月除了对离子液体在催化反应，物质分离研究之外，对离子液体的动力学，热力学研究必不可少，缺少这方面的研究必然使离子液体无法在工业上的运用。总而言之，优化离子液体的分子结构、研究离子液体的物理化学性质和工程数据、完善理论预测方法、对离子液体发展过程的专注，这些方面都能促使离子液体在工业上的尽快运用。第68页,共75页，星期六，2024年，5月七.当前和未来离子液体的研究重点7.1离子液体的物理化学性质数据及数据库的建立和完善。离子液体的基础数据的缺乏已成为其理论和应用研究的主要障碍之一。7.2离子液体的结构-性质关系及分子的设计。离子液体的结构-性质关系是离子液体功能化设计的必由之路。7.3功能化离子液体的合成及规模化制备。离子液体的合成离子液体基础研究和工业化应用的重要保障。第69页,共75页，星期六，2024年，5月7.4基于离子液体的高效、清洁、节能的新工艺及其新过程。离子液体作为一类新型的溶剂、介质、催化剂及’软‘材料，为研究开发高效、清洁、节能的新工艺带来了新的机遇，同时也提出了新的挑战。7.5离子液体的环境影响的评价，循环利用及系统的集成。第70页,共75页，星期六，2024年，5月从目前合成的离子液体，其通性可归纳如下:（1）熔点一般低于室温，沸点较高，呈液态的温度区间较大，可达300℃，宽的温度区间使动力学的控制在较大程度上成为可能。（2）溶解范围广，对许多无机、有机、有机金属、高分子材料等都有较好的溶解性能，并且不同的离子液体因结构不同与不同的溶剂相溶性存在明显差异，这为选择适应不同体系的离子液体提供了可能。（3）没有显著的蒸汽压,可用于高真空体系。（4）粘度比一般的有机溶剂或水高1～2个数量级,但仍具有良好的流动性。（5）离子液体的密度与阴离子、阳离子和杂质有很大关系，一般为111～116g/cm3(6)作为一种绿色环保溶剂,具有环境安全性,选择咪唑单元的离子液体可减少环境污染。第71页,共75页，星期六，2024年，5月基于离子液体特有上述特性，和其本身所具有的很低蒸气压、热稳定性和化学稳定性好、不可燃、可设计等特点，离子液体可以有效在两相催化、分离过程、也和超临界流体、电化学、生物、信息计算相耦合进一步拓展了离子液体的运用。世界上第一套基于离子液体的脱酸工艺技术在德国BABF实现大规模的工业化。第72页,共75页，星期六，2024年，5月离子液体作为萃取剂需要解决的一些基本问题：（1）分配系数及选择性，如果分配系数不大，效率会比较差。（2）扩散速度，离子液体的黏度比较大扩散比较慢这是急迫解决的。（3）交叉感染问题，水中会溶解少量离子液体，离子液体也会溶解少量的水，因此分离和回收成为另一个问题。第73页,共75页，星期六，2024年，5月五.离子液体在膜过程中的运用固定化液膜及渗透蒸发式近代发展的新的分离方法，都要用到膜不同的是在回收侧物质的相态不同。渗透蒸发用于分离离子液体中易挥发溶质（如萃取或反应后的离子液体溶质的回收）。固定化液膜分离式将液体浸入过孔膜中使混合物选择性透过收集被分离的物质而离子液体在固定化膜过程中可以有两种方式的运用，第一种是容量膜(BILMs)，第二种是支撑膜SILMs。它们都用来分离非挥发性，极性的流体混合物。BILMs是作为一种选择的分离膜。而SILMs是解决产品生产中所产生存留在离子液体中的副产物，不能通过简单的精馏或者萃取来提纯所设计的一种方法。第74页,共75页，星期六，2024年，5月感谢大