【摘 要】
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离子液体是由离子组成的室温下呈液体的熔融盐。室温离子液体具有不挥发性，不易燃，高沸点，可循环性，热及化学稳定性等优点，代替了传统的有机溶剂，广泛应用在有机，有机金属和酶的合成
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离子液体是由离子组成的室温下呈液体的熔融盐。室温离子液体具有不挥发性，不易燃，高沸点，可循环性，热及化学稳定性等优点，代替了传统的有机溶剂，广泛应用在有机，有机金属和酶的合成以及分析领域。
甲烷是重要的化工原料，作为天然气的主要成分是丰富的自然资源。然而，由于运输甲烷气体或液化天然气十分昂贵，甲烷通常很难被利用。将甲烷直接转化为便于运输的液体燃料和有用的化学品是非常必要的。
本论文阐述了离子液体的特点，性质和应用，设计合成了一系列酸性离子液体。以吡啶分子为探针，使用红外光谱法测定了不同阴离子的咪唑类离子液体的酸性，并将其应用于甲烷的催化转化过程中。
以单质碘为催化剂，在不同温度、时间、催化剂浓度等条件下，对甲烷的催化转化过程进行了考察，其中以K<,2>S<,2>O<,8>为氧化剂，功能化酸性离子液体【OMIm】<+>HSO<,4><->、三氟乙酸酐为溶剂，代替了硫酸和发烟硫酸。实验发现，升高温度和延长反应时间有利于甲烷的转化。其中【OMIm】<+>HSO<,4><->对甲烷的转化起到决定性作用，而三氟乙酸酐对反应也有促进作用。
在以硫酸汞为催化剂，不同反应温度和时间条件下，对甲烷的催化转化研究中，以功能化酸性离子液体【OMIm】<+>HSO<,4><->、三氟乙酸酐为溶剂，K<,2>S<,2>O<,8>为氧化剂。实验发现，甲烷在该体系下能够活化，升高反应温度和延长反应时间可提高甲烷转化率。
对于以杂多酸和杂多酸离子液体为催化剂的体系，实验发现，【Omim】<+>HPA<->离子液体可催化甲烷的转化为三氟乙酸甲酯。【Omim】<+>CF3COO和【Omim】<+>HSO<,4><->在体系中作用均不很明显，但是，【Omim】<+>HSO<,4><->比【Omim】<+>CF3COO<->有较好的促进作用，并且TFA和TFAA对甲烷转化也起到促进作用。
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