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离子液体及其负载化在聚酮合成中的应用的开题报告
一、研究背景和意义
聚酮是一种高性能的工程塑料，具有优异的耐高温、耐化学腐蚀、机械强度高等优点，在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛应用。然而，聚酮的合成方法多为自由基聚合或缩合反应，由于反应副产物难以分离，产品纯度低，且反应温度高、催化剂剧毒等缺点，对环境有一定的危害，因此需要开发新的合成方法。
离子液体作为新型的绿色溶剂，具有高溶解度、低挥发性、较宽的电化学窗口、可重复使用等优点，已经被广泛应用于有机合成、催化反应、杂多环化合成等领域。在聚酮合成中，离子液体可以作为副反应产物和溶剂，可以大幅度提高产品纯度，同时利用氢键、范德华力等弱相互作用来控制聚合物的结构和形态。
负载化是将催化剂分散在载体上进行催化反应的一种技术，与传统的溶液法相比，具有易于回收、催化剂稳定性高等优点。在聚酮合成中，负载化可以使催化剂更加稳定，提高反应活性和选择性，也可以控制聚合物的分子量、分子量分布等结构性质。
因此，采用离子液体及其负载化来合成聚酮，不仅可以提高产品纯度、控制结构形态，还可以减少对环境的污染，具有重要应用价值。
二、研究内容和方法
本研究拟采用离子液体和负载化技术，以苯酚、苯醛等为原料，聚合生成聚酮为研究对象。具体研究内容包括以下几点：
1.合成不同类型离子液体，并对其物理化学性质进行表征和比较，找到合适的离子液体用于聚酮合成。
2.合成含催化剂的离子液体，并对其催化反应性能进行评价和优化。
3.将催化剂负载在LaAlO3、ZrO2等载体上，并对其物理化学性质和催化反应性能进行研究和比较。
4.将负载化的催化剂与离子液体相结合，进行聚酮的合成反应，并对其产物的结构、形态和性能进行分析和比较。
本研究采用TEM、XRD、TG、FTIR、NMR等技术手段对合成产物进行结构表征和性能评价。
三、预期成果
本研究的预期成果主要包括以下几方面：
1.合成一系列新型离子液体，并对其物理化学性质进行表征。
2.研究不同离子液体中的催化反应性能，并找到最优离子液体。
3.制备高稳定性的负载化催化剂，并研究其物理化学性质和催化反应性能。
4.利用离子液体和负载化技术合成聚酮，并对其结构、形态和性能进行表征和比较。
5.掌握离子液体及其负载化在聚酮合成中的应用技术和方法，为聚酮的绿色合成提供新思路和新方法。
四、实施计划
本研究计划用时两年，主要分为以下几个阶段：
第一阶段：文献调研和离子液体合成（3个月）。
第二阶段：离子液体的物理化学性质表征和聚酮合成的研究（6个月）。
第三阶段：负载化催化剂的制备和性质研究（6个月）。
第四阶段：离子液体负载化催化剂与聚酮的合成反应研究，并进行结构性质表征和比较（9个月）。
第五阶段：总结和撰写论文（6个月）。
五、参考文献
1.Chen,X.,Ji,Y.,Zhang,J.,etal.(2018).RecentAdvancesinIonicLiquidsApplicationsinSynthesisofPolymers.JournalofPolymerSciencePartA:PolymerChemistry,56(16),1771-1785.
2.He,Y.,Wang,X.,Liu,H.,etal.(2020).Antimicrobialactivityofionicliquidsandtheirapplicationinself-healingmaterials.JournalofMaterialsChemistryB,8(25),5462-5473.
3.Han,Z.,Wu,J.,Zhang,L.,etal.(2017).IonicLiquids:GreenSolventsforPolymerNanocomposites.MacromolecularMaterialsandEngineering,302(4),1600451.
4.Li,Y.,Li,J.,Li,Z.,etal.(2019).Preparationofpoly(etherketoneketone)bymicrowave-assistedFriedel–Craftspolycondensationwithoutcatalyst.JournalofAppliedPolymerScience,136(23),47694.
5.Zhang,L.,Gao,F.,Yang,W.,etal.(2018).SynthesisandcharacterizationofLa-dopedZrO2supportedNi2Pcatalystforhydrogentransferdesulfurizationreaction.JournalofEnergyChemistry,27(1),85-91.