一種離子液體催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種離子液體催化劑及其制備方法，所述離子液體催化劑的化學式如式（Ⅰ）所示，其制備方法為：（1）通過氰乙基咪唑與氯代二乙二醇甲醚的親電加成制備中間產物1-氰乙基-3-(3,6-二氧庚基)咪唑氯鹽；（2）通過1-氰乙基-3-(3,6-二氧庚基)咪唑氯鹽與四氰合硼酸鉀的復分解反應，制得本發明的離子液體催化劑。本發明的離子液體催化劑可用于CO2電催化還原制備甲醇，具有過電位低、選擇性高的特點。（Ⅰ）
【專利說明】一種離子液體催化劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種催化劑及其制備方法，具體涉及一種離子液體催化劑及其制備方法，屬于新型催化材料及其制備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]發展是我國永恒的主題，可持續發展是我國致力謀求的目標。化石能源作為動力推動著我國經濟和社會的高速發展，已成為現代社會發展不可或缺的基本因素。化石能源在推動經濟社會發展的同時，也會產生大量的溫室氣體，特別是二氧化碳(CO2)。隨著煤炭、石油等化石能源消費的不斷增加，溫室氣體排放加劇所引發的“氣候變暖”、“生態系統惡化”等問題正嚴重威脅著我國的生存與發展。作為最大的發展中國家，我國正處在需要消耗大量不可再生的化石能源來支撐經濟快速發展的階段，能源消費的持續增長導致CO2排放加劇，并成為了世界第二大能源消費國和第一大碳排放國。在能源消費與碳排放雙重約束下如何實現我國經濟社會又好又快可持續發展是一個急需解決的問題。
[0003]通過人工光合作用，將CO2轉化為可再生能源甲醇是解決當前化石能源枯竭、溫室效應等能源與環境危機的一種有效途徑。但到目前為止，作為人工光合作用的一個關鍵步驟一 CO2的電化學還原過程卻一直受到高過電位的阻礙，過電位是驅動還原過程所必須的，聞過電位意味著聞能耗。
[0004]近年來，離子液體型催化劑受到人們的關注。離子液體是一種低溫熔融鹽，在低于100°C條件下，完全由陰離子和陽離子構成的液體，具有熱穩定高、催化性能優良、化學穩定性聞等諸多優點。
[0005]針對CO2電化學還原轉化為甲醇過程中存在的問題，開發一種過電位低、選擇性高的新型離子液體催化劑是十分必要的。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種離子液體催化劑，該催化劑用于CO2電化學還原轉化為甲醇具有過電位低、選擇性高的特點，為此本發明同時提供這類催化劑的制備方法。
[0007]本發明是這樣來實現的，其特征是化學式結構如下:
【權利要求】
1.一種離子液體催化劑，其特征是化學式結構如下:
2.一種根據權利要求1所述的離子液體催化劑的制備方法，其特征是方法步驟如下: Cl)向反應釜中加入1.2摩爾份1-氰乙基咪唑和1.0摩爾份2-氯二乙二醇甲醚，室溫攪拌30分鐘，以10°C /分鐘的速度升溫至80°C，恒溫80°C攪拌反應24-36小時，降至室溫，用環己烷萃取除去過量的1-氰乙基咪唑及未反應的2-氯二乙二醇甲醚，60°C真空干燥24小時，得中間產物1-氰乙基-3-(3，6-二氧庚基)咪唑氯鹽； (2)將1.0摩爾份1-氰乙基-3-(3，6- 二氧庚基)咪唑氯鹽和1.5摩爾份四氰合硼酸鉀及等體積丙酮加入反應釜中，25°C攪拌反應48小時，過濾，濾液在70°C真空干燥24小時除丙酮，得本發明的離子液體催化劑。
【文檔編號】C25B11/06GK104001540SQ201410048822
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月12日 優先權日:2014年2月12日
【發明者】徐海濤, 徐玉韜, 歐陽偉, 周強, 魏壯壯 申請人:南昌航空大學