聚苯乙烯負載離子液體的制備及催化甲苯硝化的應(yīng)用研究的開題報告

聚苯乙烯負載離子液體的制備及催化甲苯硝化的應(yīng)用研究的開題報告標題：聚苯乙烯負載離子液體的制備及催化甲苯硝化的應(yīng)用研究一、研究背景與意義聚苯乙烯是一種重要的高分子材料，具有良好的機械性能、耐化學(xué)腐蝕、隔熱性能等特點，在工業(yè)和生活中得到了廣泛應(yīng)用。而離子液體作為一種新型綠色溶劑，在化學(xué)合成、分離提純、催化反應(yīng)等領(lǐng)域也獲得了廣泛關(guān)注。因此，將離子液體負載在聚苯乙烯上，可以將兩者的優(yōu)點相結(jié)合，形成新的復(fù)合材料，并在催化反應(yīng)中應(yīng)用，具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。二、研究內(nèi)容本研究將主要從以下兩個方面開展研究：1.聚苯乙烯負載離子液體的制備采用原位合成法將離子液體沉淀在聚苯乙烯表面，并經(jīng)過表面改性，制備出聚苯乙烯負載離子液體復(fù)合材料。通過傅里葉變換紅外光譜儀、熱重分析儀、掃描電子顯微鏡等手段對材料的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和形貌進行表征。2.催化甲苯硝化的應(yīng)用研究將制備出來的聚苯乙烯負載離子液體作為催化劑，應(yīng)用于甲苯硝化反應(yīng)中。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，在不同的反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)物摩爾比下，考察催化劑在反應(yīng)過程中的催化活性和選擇性。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對反應(yīng)產(chǎn)物進行表征和分析，得到催化劑的催化性能和反應(yīng)機制。三、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果為：1.成功制備聚苯乙烯負載離子液體復(fù)合材料，并對其進行結(jié)構(gòu)和形貌表征；2.研究得到聚苯乙烯負載離子液體作為催化劑催化甲苯硝化反應(yīng)的最優(yōu)反應(yīng)條件；3.得到聚苯乙烯負載離子液體催化甲苯硝化反應(yīng)的產(chǎn)物分布和反應(yīng)機理。四、研究方法主要研究方法包括：1.材料制備：原位合成法合成離子液體并將其沉淀在聚苯乙烯表面2.材料表征：傅里葉變換紅外光譜、熱重分析、掃描電子顯微鏡等3.催化反應(yīng)：甲苯硝化反應(yīng)，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對產(chǎn)物進行表征和分析五、研究計劃與進度安排1.文獻綜述：4周；2.聚苯乙烯負載離子液體的制備及表征：8周；3.催化甲苯硝化反應(yīng)的調(diào)節(jié)最優(yōu)條件：4周；4.對催化劑反應(yīng)活性進行評價：8周；5.分析產(chǎn)品并提出反應(yīng)機理：4周；6.論文撰寫、答辯準備：6周。六、參考文獻1.Wang,Y.G.,Yang,Y.B.,Hu,Y.T.,Zhang,D.L.,&Wei,W.Progressandprospectinfabricationofionicliquids/polymercompositematerials.JournalofAppliedPolymerScience,2018,135(34),46660.2.Li,H.Q.,Zhang,H.C.,Cui,Y.X.,etal.EfficientDecontaminationofEndocrine-DisruptingChemicalsbytheCompositeMembranesofIonenePolymerandIonicLiquid.ACSAppliedMaterials&Interfaces,2017,9(26),21947-21955.3.Zhang,S.Y.,Zheng,Y.,Tong,D.S.,etal.Immobilizationofimidazolium-basedionicliquidsonpoly(styrene-divinylbenzene)microspheres:asustainableroutetowardsmagneticcatalystsforliquidphasecatal