Katalyse mit hochaciden ionischen Flüssigkeiten im Fallfilmreaktor

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Acide ionische Flüssigkeiten (ILs) werden intensiv als katalytische Phasen für Alkylierungs-, Crack- und Isomerisierungsreaktionen diskutiert. Allerdings kommt es wegen ihrer vergleichsweise hohen Viskosität bei schnellen flüssig-flüssig-Mehrphasenreaktionen oft zu einer Limitierung der beobachtbaren Reaktionsgeschwindigkeit durch Stofftransporteinflüsse. In der Supported Ionic Liquid Phase (SILP)-Katalyse wird versucht, dieses Problem durch kurze Diffusionswege in dem immobilisierten, sehr dünnen katalytischen IL-Film zu lösen. Allerdings mangelt es bisher an synthetischen Möglichkeiten SILP-Materialien mit exakt definierten Filmdicken zu präparieren. Daher soll als missing link zwischen Flüssig-flüssig-Mehrphasenkatalyse und SILP-Katalyse im beantragten Forschungsvorhaben erstmals ein katalytischer Fallfilmreaktor untersucht werden, dessen Film von einer aciden IL gebildet wird. Im Fallfilmreaktor können gezielt unterschiedliche IL-Filmdicken eingestellt werden, um kinetische Zusammenhänge in Abhängigkeit von der Filmdicke der ionischen Katalysatorflüssigkeit quantitativ ermitteln zu können. Außerdem ist die Phasengrenzfläche in diesem Reaktor exakt bekannt. Als Testreaktionen soll die Isopropylierung von Toluol untersucht werden. Diese Reaktion wurde in der Gruppe Wasserscheid bereits umfangreich als Flüssig-flüssig-Mehrphasenkatalyse und als SILP-Katalyse bearbeitet. Ein maximaler Erkenntnisgewinn sollte sich durch den Vergleich der Projektergebnisse im Fallfilmreaktor mit den umfangreichen Daten dieser Vorarbeiten ergeben.