基于二氧化碳温和活化制碳酸二乙酯的磁分离高分子刷催化剂的研究

项目名称： 基于二氧化碳温和活化制碳酸二乙酯的磁分离高分子刷催化剂的研究

项目编号： No.21206180

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 化学工程及工业化学

项目作者： 王利国

作者单位： 中国科学院过程工程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 二氧化碳资源化利用合成高附加值化学品对于解决环境和能源问题具有重要的意义。本项目致力于研究二氧化碳温和活化制碳酸二乙酯的新反应路线，重点解决具有环加成/酯交换双功能活性位点催化剂的制备问题。采用表面引发聚合、催化剂表征和计算模拟等研究手段，开展含聚离子液体/有机碱多重催化位点磁分离高分子刷催化材料的合成规律，二氧化碳、环氧丙烷和乙醇合成碳酸二乙酯的耦合反应性能和二氧化碳活化机理，催化剂构效关系的科学问题研究。形成温和条件下二氧化碳活化制碳酸二乙酯的新路线和制备环加成/酯交换双功能磁性高分子刷催化剂的新方法。本项目可为二氧化碳温和活化利用合成高附加值化学品提供新的耦合反应路径，也可为磁性纳米粒子修饰双功能高分子刷催化材料的合成研究提供有益借鉴，有着重要的学术意义和应用价值。

中文关键词： 二氧化碳；碳酸二乙酯；催化机理；复合催化剂；耦合

英文摘要： Resource utilization of carbon dioxide for the synthesis of high value-added chemicals is of great importance to solving environment and energy problems. This project is devoted to the study of a new reaction route for the mild activation of carbon dioxide to synthesize diethyl carbonate. The project is mainly focused on solving the preparation methods of catalysts with bi-functional cycloadditon/transesterification active sites. Surface-initiated polymerization, catalyst characterization and computational simulation are empolyed as research methods. The study of scientific issues is investigated in this project as follows: synthesis law of magnetically separable polymer brush catalytic materials with poly(ionic liquid/organic base) multiple catalytic sites, coupling reaction performance of carbon dioxide, propylene oxide and ethanol, the activation mechanism of carbon dioxide, as well as the structure-activity relationship of the catalysts. It is anticipated that a new route for the activation of carbon dioxide to synthesize diethyl carbonate under mild conditions and a new method for the preparation of bi-functional magnetically separable polymer brush catalysts with cycloadditon and transesterification dual functions can be developed. This project may provide new coupling reaction routes for utilization o

英文关键词： CO2；diethyl carbonate；catalytic mechanism；composite catalyst；coupling