基于两性离子型季铵盐-KI的温度控制自分离离子液体(IL)催化体系用于二氧化碳固定反应

• 作者: 付西英 何乐芹 常涛 秦身钧 谢鹏涛 赵伟 连一苇
• 来源期刊: 催化学报
• 关键词: 二氧化碳 自分离 环碳酸酯 两性离子型季铵盐 碘化钾
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 1854-1860,中插66-中插70
• 页数: 8页
• 字数: 1037字
• 语种: 中文
• DOI: 10.1016/S1872-2067(18)63101-8

摘要

随着在世界各国工业化进程不断加快,人类对煤、石油、天然气等化石燃料的需求越来越大,既加速了能源短缺,又排放了大量CO2.CO2又成为分布最广、价格便宜和储量丰富的碳资源.人类除了努力做到CO2减排,又可将其转化为能源、材料和各种化工产品.CO2与环氧化合物发生偶联反应生成环碳酸酯,具有原子经济性,符合绿色化学的观点,是最有前景的方法之一.CO2可以与三元环氧化合物发生偶联反应生成五元环状碳酸酯,它是当今合成环碳酸酯比较成熟的方法.已经被设计合成并应用的高效催化体系有离子液体催化剂、金属盐或氧化物催化剂、有机催化剂、希夫碱金属配合物催化剂以及大环金属配合物催化剂等等,但最有效的催化剂还是均相催化剂,其最大的缺点在于催化剂和产物分离困难.既有均相催化剂高的催化活性,又能像多相催化剂易于分离,是人们设计新催化剂的目标.本文设计合成了一系列含有不同烷基链长度的两性离子型季铵盐(ZTQAs),可以与KI协同催化CO2与环氧化合物偶联反应.随着烷基链的增长,ZTQAs在碳酸丙烯酯中表现出温度调控的自分离特性.通过X射线光电子能谱和量子化学计算证实,ZTQAs与KI之间存在明显的相互作用,从而增强了碘离子的亲核能力.当反应条件为125oC,CO2压力1.5 MPa以及1 mol％催化剂用量下,DTPS/KI催化剂取得了良好的收率(95.1％).并且该催化剂可以从催化系统中自发的析出,因而既表现出均相催化剂的高活性,又可以像非均相催化剂那样循环使用.该催化剂催化各种环氧化合物与CO2偶联反应中均显示出良好的催化性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	何乐芹	河北工程大学材料科学与工程学院	12	41	4.0	5.0
2	谢鹏涛	邯郸学院化学化工与材料学院	12	51	4.0	7.0
3	常涛	河北工程大学材料科学与工程学院	7	21	3.0	4.0
4	付西英	河北工程大学材料科学与工程学院	2	1	1.0	1.0
5	连一苇	河北工程大学材料科学与工程学院	3	0	0.0	0.0
6	赵伟	南阳师范学院化学与制药工程学院	7	5	1.0	2.0
7	秦身钧	河北工程大学材料科学与工程学院	22	107	5.0	10.0