การวิจัยกระบวนการสังเคราะห์บิส (ฟลูออโรซัลโฟนิล) เอไมด์

ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง การตรวจสอบสเปกโทรสโกปีแบบออนไลน์จะกลายเป็นวิธีการวิจัยที่มีประสิทธิภาพ

ลิเธียม บิส(ฟลูออโรซัลโฟนิล)เอไมด์ (LiFSI) สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยมีข้อดี เช่น ความหนาแน่นของพลังงานสูง ความคงตัวทางความร้อน และความปลอดภัยความต้องการในอนาคตมีความชัดเจนมากขึ้น ทำให้กลายเป็นจุดสำคัญในการวิจัยวัสดุอุตสาหกรรมพลังงานใหม่

กระบวนการสังเคราะห์ LiFSI เกี่ยวข้องกับฟลูออไรด์ไดคลอโรซัลโฟนิลเอไมด์ทำปฏิกิริยากับ HF โดยที่ Cl ในโครงสร้างโมเลกุลถูกแทนที่ด้วย F ทำให้เกิดบิส (ฟลูออโรซัลโฟนิล) เอไมด์ในระหว่างกระบวนการ จะมีการสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นกลางที่ยังไม่ได้ทดแทนทั้งหมดสภาวะของปฏิกิริยามีความเข้มงวด: HF มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและเป็นพิษอย่างยิ่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ทำให้กระบวนการนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่ง

ในปัจจุบัน การวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับปฏิกิริยานี้มุ่งเน้นไปที่การค้นหาสภาวะของปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุดเพื่อเพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์ให้สูงสุดเทคนิคการตรวจจับแบบออฟไลน์เพียงอย่างเดียวที่ใช้ได้กับส่วนประกอบทั้งหมดคือสเปกตรัมเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ F (NMR)กระบวนการตรวจจับมีความซับซ้อน ใช้เวลานาน และเป็นอันตรายอย่างยิ่งตลอดปฏิกิริยาการแทนที่ซึ่งกินเวลานานหลายชั่วโมง จะต้องปล่อยแรงดันและเก็บตัวอย่างทุกๆ 10-30 นาทีตัวอย่างเหล่านี้จะถูกทดสอบด้วย F NMR เพื่อกำหนดปริมาณของผลิตภัณฑ์ขั้นกลางและวัตถุดิบวงจรการพัฒนานั้นยาวนาน การสุ่มตัวอย่างมีความซับซ้อน และกระบวนการสุ่มตัวอย่างยังส่งผลต่อปฏิกิริยาอีกด้วย ทำให้ข้อมูลการทดสอบไม่สามารถเป็นตัวแทนได้

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการตรวจสอบแบบออนไลน์สามารถแก้ไขข้อจำกัดของการตรวจสอบแบบออฟไลน์ได้อย่างสมบูรณ์แบบในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ สามารถใช้สเปกโทรสโกปีแบบออนไลน์เพื่อตรวจสอบความเข้มข้นในแหล่งกำเนิดแบบเรียลไทม์ของสารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง และผลิตภัณฑ์โพรบจุ่มจะไปถึงด้านล่างพื้นผิวของเหลวในกาต้มน้ำปฏิกิริยาโดยตรงหัววัดสามารถทนต่อการกัดกร่อนจากวัสดุ เช่น HF, กรดไฮโดรคลอริก และกรดคลอโรซัลโฟนิก และสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 200°C และความดัน 15 MPaกราฟด้านซ้ายแสดงการตรวจสอบทางออนไลน์ของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ขั้นกลางภายใต้พารามิเตอร์กระบวนการเจ็ดตัวภายใต้พารามิเตอร์ 7 วัตถุดิบจะถูกใช้เร็วที่สุด และปฏิกิริยาจะเสร็จสิ้นเร็วที่สุด ทำให้เป็นสภาวะปฏิกิริยาที่ดีที่สุด