ბის(ფტორსულფონილ)ამიდის სინთეზის პროცესის კვლევა

უაღრესად კოროზიულ გარემოში, ონლაინ სპექტროსკოპიული მონიტორინგი ხდება კვლევის ეფექტური მეთოდი.

ლითიუმის ბის(ფტორსულფონილ)ამიდი (LiFSI) შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დანამატი ლითიუმ-იონური ბატარეის ელექტროლიტებისთვის, ისეთი უპირატესობებით, როგორიცაა მაღალი ენერგიის სიმკვრივე, თერმული სტაბილურობა და უსაფრთხოება.სამომავლო მოთხოვნა უფრო აშკარა ხდება, რაც მას აქცევს ცხელ წერტილად ახალი ენერგეტიკული ინდუსტრიის მასალების კვლევაში.

LiFSI-ის სინთეზის პროცესი მოიცავს ფტორირებას.დიქლოროსულფონილამიდი რეაგირებს HF-თან, სადაც Cl მოლეკულურ სტრუქტურაში იცვლება F-ით, წარმოქმნის ბის(ფტორსულფონილ)ამიდს.პროცესის დროს წარმოიქმნება შუალედური პროდუქტები, რომლებიც სრულად არ არის ჩანაცვლებული.რეაქციის პირობები მკაცრია: HF არის ძლიერ კოროზიული და უკიდურესად ტოქსიკური;რეაქციები ხდება მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ქვეშ, რაც პროცესს მეტად სახიფათო ხდის.

ამჟამად, ამ რეაქციის შესახებ ბევრი კვლევა ფოკუსირებულია ოპტიმალური რეაქციის პირობების პოვნაზე, რათა მაქსიმალურად გაზარდოს პროდუქტის მოსავლიანობა.ერთადერთი ოფლაინ გამოვლენის ტექნიკა, რომელიც ხელმისაწვდომია ყველა კომპონენტისთვის, არის F ბირთვული მაგნიტური რეზონანსის (NMR) სპექტრი.გამოვლენის პროცესი უკიდურესად რთული, შრომატევადი და საშიშია.ჩანაცვლების რეაქციის განმავლობაში, რომელიც გრძელდება რამდენიმე საათის განმავლობაში, წნევა უნდა განთავისუფლდეს და ნიმუშები აიღოთ ყოველ 10-30 წუთში.შემდეგ ეს ნიმუშები ტესტირება ხდება F NMR-ით შუალედური პროდუქტებისა და ნედლეულის შემცველობის დასადგენად.განვითარების ციკლი ხანგრძლივია, ნიმუშის აღება რთულია და სინჯის აღების პროცესი ასევე გავლენას ახდენს რეაქციაზე, რაც ტესტის მონაცემებს არარეპრეზენტულს ხდის.

თუმცა, ონლაინ მონიტორინგის ტექნოლოგიას შეუძლია შესანიშნავად გაუმკლავდეს ოფლაინ მონიტორინგის შეზღუდვებს.პროცესის ოპტიმიზაციისას, ონლაინ სპექტროსკოპია შეიძლება გამოყენებულ იქნას რეაგენტების, შუალედური პროდუქტებისა და პროდუქტების რეალურ დროში ადგილზე კონცენტრაციების მონიტორინგისთვის.ჩაძირვის ზონდი პირდაპირ აღწევს თხევადი ზედაპირის ქვემოთ რეაქციის ქვაბში.ზონდს შეუძლია გაუძლოს კოროზიას ისეთი მასალებისგან, როგორიცაა HF, მარილმჟავა და ქლოროსულფონის მჟავა და შეუძლია მოითმინოს 200°C ტემპერატურამდე და 15 მპა წნევა.მარცხენა გრაფიკი გვიჩვენებს რეაგენტებისა და შუალედური პროდუქტების ონლაინ მონიტორინგს შვიდი პროცესის პარამეტრებში.მე-7 პარამეტრზე ნედლეულის მოხმარება ყველაზე სწრაფად ხდება და რეაქცია სრულდება ყველაზე ადრე, რაც მას რეაქციის საუკეთესო მდგომარეობად აქცევს.