二氧化碳的利用对解决温室气体效应具有重要意义。利用绿色催化剂高效地将二氧化碳转化为碳酸丙烯酯对于环境的可持续发展至关重要。传统间歇式反应器存在效率低、成本高、安全性低等问题。连续流反应器显示出停留时间大大缩减、反应温度降低等诸多优点,具有易于工业化放大的特点。徐建鸿、王运东教授系统研究了以1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Br)为催化剂,以环氧丙烷(PO)和CO2为原料合成碳酸丙酯(PC)的连续流微反应体系。通过对微反应体系内部流动规律的观察,综合评价了反应温度、催化剂摩尔分数、操作压力、停留时间、CO2/PO摩尔比以及催化剂回收性能等因素对整体性能的影响。结果表明,在140℃、3.0 MPa、停留时间为166 s的条件下,碳酸丙烯酯的产率可达99.7%。本文研究了在连续流微反应体系中,以离子液体为催化剂,对环氧丙烷与CO2的环加成进行了研究。考察了反应温度、催化剂摩尔分数、操作压力、停留时间、CO2/PO摩尔比、催化剂回收性能等因素对体系性能的影响。结果表明,在温度为140℃、温度为3.0 MPa、停留时间为166s的条件下,PC的产率可达99.8%。优化反应过程可以通过提高反应温度、压力、催化剂的摩尔分数和停留时间来实现,通过对结果的分析和催化剂的循环利用评估,证明连续流微反应器在合成环状碳酸酯方面有明显的优势。上述研究成果以“Efficient fixation of CO2 into propylene carbonate with [BMIM]Br in a continuous-flow microreaction system”为题,发表在Green Energy & Environment期刊,通讯作者为清华大学徐建鸿教授和王运东教授。