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CO2既是主要的温室气体,也是安全、廉价、无毒、丰富、易得的C1资源,其资源化利用对解决能源危机和保护地球环境具有重要意义。环氧化合物和Co2的环加成反应是最具代表性的CO2化学固定方法之一,其研究已经受到了广泛的关注。近年来,应用于该反应的多种催化体系被开发出来,主要包括有机碱类、金属氧化物、沸石、季铵盐、离子液体、salen配合物、金属卟啉与酞箐等。其中,离子液体因其优良的理化性能而被应用于催化CO2与环氧化合物的环加成反应中,并表现出了良好的催化活性。本论文设计合成了系列功能化的离子液体,并研究了它们在CO2与环氧化合物的环加成反应中的催化性能及催化机理。主要内容如下:1.羟基和羧基功能化咪唑类离子液体的合成与催化性能研究。设计合成了一系列含有羟基和羧基官能团的咪唑类离子液体,研究了其在CO2与环氧化合物的环加成反应中的催化性能。研究结果表明:该类离子液体均能有效地催化环氧化合物与CO2的环加成反应,其中溴化1-羧丙基-3-甲基咪唑离子液体的催化性能最好。同时,此类催化剂对不同的环氧化合物表现出良好的底物适用性。通过实验优化,确定该类催化剂的最佳反应条件为:催化剂用量为0.20mol%(相对于环氧化合物),初始压力为4.0MPa,反应温度130℃,反应时间4h。在该反应条件下,可使反应产率达到94.64%;催化剂在重复使用五次后,其催化性能没有明显的改变,说明该催化剂具有良好的循环使用性能。2.苄基功能化咪唑类离子液体的合成与催化性能研究。设计合成了一系列苄基功能化的咪唑类离子液体,研究了其在CO2与环氧化合物的环加成反应中的催化性能。研究结果表明:此类离子液体均能够有效地催化环氧化合物与CO2的环加成反应,其中氯化1-(2-甲基苄基)-3-甲基咪唑离子液体的催化性能最好。此类催化剂对不同的环氧化合物同样表现出良好的底物适用性。通过实验优化,确定此类催化剂的最优实验条件为:催化剂用量为0.25mol%,初始压力为2.0MPa,反应温度130℃,反应时间4h。在该反应条件下,可使反应产率达到94.89%;催化剂在重复使用五次后,其催化性能没有明显的改变,说明该催化剂具有良好的循环使用性能。3.对此催化反应的机理通过理论计算进行了分析。结果表明,该类催化反应的可能机理为:三步反应机理。