離子液體中二氧化碳-甲醇電化學(xué)合成碳酸二甲酯的研究.pdf

1、能源燃料如石油、煤等燃料的大量使用使得CO2的排放量與日俱增，也導(dǎo)致了很多環(huán)境問題。雖然CO2是最主要的溫室氣體，但它同時(shí)也是分布廣泛、儲(chǔ)量豐富的可循環(huán)使用的碳資源。所以無論從生態(tài)學(xué)還是經(jīng)濟(jì)學(xué)角度考慮，CO2的轉(zhuǎn)化利用都具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。碳酸二甲酯(DMC)被稱為綠色化學(xué)品，因其具有很多的官能團(tuán)，能夠作為烷基、甲基化試劑，汽油添加劑等在很多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。電化學(xué)固定CO2能在溫和條件下進(jìn)行，是一種很有效的方法。離子液體是一種新型的綠色

2、溶劑，具有穩(wěn)定性好、對(duì)CO2的溶解性好、導(dǎo)電性好和電化學(xué)窗口寬等特性，在有機(jī)電合成中被廣泛應(yīng)用。以離子液體為溶劑，來進(jìn)行CO2的固定轉(zhuǎn)化，合成DMC具有重要的意義。
　　 本文采用循環(huán)伏安法對(duì)離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(BMIMBF4)中CO2的電化學(xué)還原行為進(jìn)行了研究，并以CO2為原料用電化學(xué)合成法在離子液體中合成了DMC。具體研究?jī)?nèi)容包括：⑴綜述了CO2的排放現(xiàn)狀、CO2的電化學(xué)還原利用、離子液體的組成及性質(zhì)以

3、及碳酸二甲酯的合成和應(yīng)用研究的進(jìn)展。⑵分別以有機(jī)溶劑為溶劑和離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(BMIMBF4)溶液為介質(zhì)，用循環(huán)伏安法研究了溫和條件下CO2在不同電極上的循環(huán)伏安行為。并對(duì)溫度、掃描速度等對(duì)循環(huán)伏安行為的影響進(jìn)行了考察。CO2在有機(jī)溶劑和離子液體中的還原是受擴(kuò)散控制的不可逆的過程。⑶用單室型電解池對(duì)CO2進(jìn)行恒電位電解固定制備DMC。討論了電解電位、電量、溫度對(duì)DMC收率的影響。以In為電極材料時(shí)，在反應(yīng)溫度為4