1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶镍电极电化学加氢机理

采用稳态极化法、循环伏安法和恒电位库仑法研究了1,3-二甲基-5-亚硝基-6-氨基脲嘧啶(ANDMU)在镍电极上的电化学加氢机理,实验体系为pH 3的硫酸硫酸钾水溶液。结果表明,在镍电极析氢电位之前,在-0.7~-0.8 V(相对于Hg2SO4参比电极)ANDMU即发生加氢反应。随着pH值降低,还原电流增大,加氢反应速度增大,还原电位正移。反应受扩散控制,增大搅拌速度和提高温度都可以提高反应速度。ANDMU在镍电极上的电化学加氢反应机理与在铂电极上的情况相似,都是溶液中氢离子在电极表面得电子生成原子态氢还原ANDMU的EC(电化学反应后耦联有化学反应)过程。     

离子交换膜法合成二氯联苯胺盐酸盐

本文采用离子交换膜法合成3,3’-二氯联苯胺盐酸盐。研究了电解温度、阳极电解液浓度和用回收电解液对反应电流效率和产率的影响。结果表明：反应条件为t=80℃，阳极电解液浓度为30%（质量分数），阴极电解液浓度为10%（质量分数）时，电流效率最高，可达到93%，收率达到90%；还原反应所用的电解液，经简单处理后均可以回收使用，几乎不影响相应的实验结果。     

以MnO2为氧化剂制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺

在70℃下用化学方法制备3-甲基-2-吡啶甲酰胺,收率为86.6%,并以IR对其进行了结构表征.在此基础上,以电化学方法在超声波震荡下,在稀碱溶液中,阳极生成几纳米至几十纳米尺寸的MnO2,可将2-氰基-3-甲基吡啶氧化为3-甲基-2-吡啶甲酰胺,自身被还原为MnOOH.MnOOH旋即在阳极上又被氧化生成MnO2,MnO2/MnOOH电对在阳极区中循环发生,电流效率66.1%.     

纳米TiO2膜阴极电催化合成丁二酸的研究

采用电化学合成前驱体直接水解法制备纳米TiO2膜修饰电极,通过循环伏安法研究了纳米TiO2膜电极的电化学行为,并使用纳米TiO2膜电极作为阴极在三室离子膜电解槽中电解还原顺丁烯二酸 (cis-butenedioic acid)合成丁二酸(butanedioic acid), 探索了影响电合成丁二酸电流效率的主要因素. 结果表明,纳米TiO2膜电极具有异相电催化行为,纳米膜中的TiⅣ/TiⅢ氧化还原电对作为媒质间接电还原顺丁烯二酸为丁二酸, 电合成丁二酸的一次结晶产品纯度高、电解副反应少、收率和电流效率高,控制阴极电位-0.6 V (vs. SCE), 电流密度6 A/dm2,电解液为1.0 mol/L顺丁烯二酸 1.0 mol/L硫酸溶液, 电流效率达到88%以上.     

含硅氧交联网聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯双极膜在电还原丙烯腈中的应用

利用两室型聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)双极膜电渗析法将丙烯腈还原制备丙烯胺,探讨操作电压,丙烯腈质量浓度,pH值,反应温度等工艺参数对转化过程的影响.实验结果表明,以石墨电极为阳极,铅为阴极,阴极液pH=3,质量分数为2.3%的丙烯腈,质量分数为4%的磷酸二氢钠为支持电解质,体积分数为10%的硫酸溶液为阳极液,电流密度为10.5mA/cm2,25℃反应200min,丙烯胺的转化率为73.2%.     

四元复合涂层钛阳极的制备及其在红矾钠合成中的应用

采用热分解法制备含中间涂层IrO_2的Ir-Ta-Ti-Nb/Ti四元复合涂层钛阳极,对比考察了该四元复合涂层钛阳极及传统涂层钛阳极在电催化合成红矾钠过程中的槽电压、电流效率等工艺参数,并采用XRD和SEM方法分析四元复合涂层电催化前后组织结构特征和表面形貌。结果表明,该四元复合涂层钛阳极在电催化合成红矾钠的过程中槽电压约为3. 2 V、平均电流效率为94. 50%、平均转化率为95. 01%,相比于传统涂层钛阳极的工艺参数(槽电压约为3. 4 V、平均电流效率为92. 10%、平均转化率为92. 80%),其工艺参数更优异,且涂层电催化前后的主要物相和表面形貌未发生变化,说明制备的涂层钛阳极具有较好的稳定性和电催化性能。     

利用成对电解法合成电催化二氧化锰和金属锰

本文利用成对电解法研究在阳极合成电催化二氧化锰的同时,在阴极沉积金属锰.结果表明,在保持阳极合成活性二氧化锰高电流效率的同时,阴极沉积金属锰的电流效率达到工业生产的最优指标.     

α-呋喃甲醛直接电氧化合成α-呋喃甲酸

报道了在NaOH溶液中,以α-呋喃甲醛为原料,在Ni电极上直接电氧化制备α-呋喃甲酸.研究了Ni电极对α-呋喃甲醛电氧化反应的电催化活性及电流密度、α-呋喃甲醛浓度、NaOH浓度、温度对选择性和电流效率的影响.发现在α-呋喃甲醛浓度为30mmoL/L,电流密度为0.8mA/cm^2,NaOH浓度为0.25mol/L,反应温度为20℃的条件下,α-呋喃甲酸生成的电流效率为46.4%,选择性为79.9%.     

6-溴-3-氟-2-甲氧基吡啶的合成及工艺

以3-氨基吡啶为原料,通过溴化、亲核取代反应合成中间体6-溴-2-甲氧基-3-氨基吡啶,最后经重氮化反应合成了目标产物6-溴-3-氟-2-甲氧基吡啶,产物结构经过了核磁、液质表征.研究了溴化工艺、溶剂以及甲醇钠对产物收率的影响.结果表明:采用的路线溴化反应后处理无需柱层析或重结晶,收率高;第二步反应优化了溶剂,收率提高到90.1%.     

浓度差对电解直接制备碳酸锂过程的影响

研究了阳极液质量浓度为300g/L的条件下,阴极液的质量浓度分别为50,100,200,300,400g/L时,电解过程中阴极液pH和温度的不同变化以及不同Li₂CO₃产物的相组成和微观形态.实验结果表明:电解过程中的反应机理并不受浓度或浓度差的影响,但浓度差对反应进行的速率和限度存在较大影响;电解产物产量和电流效率随着浓度差减小或阴极液浓度升高而增大;电解得到的Li₂CO₃晶体为单斜晶系,浓度差使Li₂CO₃产品结晶程度升高,晶粒更细小.综合考虑,阴极液LiCl质量浓度为100g/L,即阳极液与阴极液质量浓度差为200g/L是较优的电解参数.     

微电流电解对铜绿微囊藻的持续抑制研究

采用微电流电解法处理水体中的铜绿微囊藻,重点研究电解对藻类的持续抑制效能．结果表明：阳极材料对电解持续抑藻效果影响较大,4种材料效果依次为钌钛〉铂钛〉不锈钢〉铱钛;阴极材料对电解持续抑藻的效果影响较小;选择钌钛作阳极,不锈钢为阴极;电解时间和电流密度对持续抑藻效能影响较大,20min的电解时间和15mA／cm2的电流密度即可实现对藻细胞生长的完全持续抑制,但藻液的光密度和叶绿素a值并未在电解结束时立即大幅降低,而是在后期培养过程中呈逐渐下降趋势,显示出微电流电解对铜绿微囊藻具有良好的持续抑制效果．     

阴离子膜耦合电解氧化铈(Ⅲ) 同时析出铜粉的研究

为了解决硫酸稀土电解氧化分离铈(Ⅲ)的工业化问题,对阴离子膜耦合电化学反应氧化铈(Ⅲ)同时析出铜粉进行研究.研究结果表明:在阴极液的酸度为3～4 mol/L,电流密度适当等条件下,阴极和阳极电流效率可分别达到95%和80%,铈(Ⅲ)的氧化率大于98%,铜成粉率和成粉电流效率分别达到93%和85%;变电流电解氧化铈(Ⅲ)和同时电解氧化铈(Ⅲ)为氧化铈(Ⅳ)的能耗分别只有恒电流电解时能耗的40%和33.6%;放大试验结果与小试验结果一致;阴离子膜耦合电解氧化铈(Ⅲ)同时析出铜粉是可行的.     

生物电Fenton氧化法去除水体中雌二醇的研究

摘要 应用生物电Fenton 系统去除水体中痕量有机微污染物雌激素, 以Fe@Fe₂O₃/NCF (无催化碳毡电极)为 阴极, 研究该系统对雌二醇(E2)的去除效果, 并对该系统外电阻、电极含铁量、曝气量和阴极液 pH 值 4 个 影响因素进行优化。研究表明, 化学氧化是该体系去除E2 的主要途径; 外电阻是影响生物电Fenton 系统去 除E2 的主要因素, 当外阻和内阻相等(Rex = Rin = 150 Ω)时, 体系中E2 去除效果最好, 去除率可以达到90% 以上。     

使用钛涂钌和钛基二氧化铅作为阳极电解法制备次磷酸的研究

本文采用四室电渗析槽，分别以钛涂钌电极和钛基二氧化铅电极为阳极，不锈钢为阴极，进行了电解法制备次磷酸的实验研究．并从阳极电位、产品浓度、产品效率等方面对两种阳极材料进行了综合比较．     

Effects of Complexes and pH Buffer Solution in Electrokinetic Oxidation Treatment on Sediments Chromium Removal

Three electrokinetic(EK) experiments were designed to study the remediation efficiency of Cr(Ⅲ) by EK-oxidation method and to investigate the influence of complexes and p H buffer solution in EK-oxidation process. Sediments Cr(Ⅲ) can be oxidized into Cr(Ⅵ) effectively by KMn O4, but the oxidation efficiency is not proportional to the dose of oxidant, and chemical oxidation process leads to a bit lower buffering capacity of the sediment. Compared with the simple EK remediation, the removal efficiency of total Cr in the sediments increased 32.6% by EK-oxidation method, and the concentrations of total chromium in the sediment showed increasing trend from the cathode to the anode after EK-oxidation treatment. The p H control and KMn O4 improved the removal of Cr(Ⅵ) and total Cr from the sediments. Due to stronger complexation action of citric acid with Cr(Ⅲ) in sediments, citric acid in the catholyte obviously increased the removal rate of total Cr in sediments. Finally, the removal rate of total Cr from sediments reached 60.9% by adding complex and controlling the p H of cathode and anode pond solution on EK-oxidation processes.     

熔盐电解法连续生产铝锂中间合金

在LiCl-LiF体系的电解槽中,以石墨作为阳极,铝液作为阴极,分别以LiCl和Li2CO3为原料连续电解生产铝锂中间合金,采用熔盐电解监控仪测量电解过程中的工艺参数,重点研究了反电动势、电流效率及合金浓度的变化.结果表明,反电动势随电流密度增加而逐渐增大;加入质量分数2%的Li2CO3可使反电动势降低0.8 V,通过控制电位法测得加料周期为30~40 min;电解LiCl的电流效率高于电解Li2CO3,最高电流效率可达66.1%;最终在680℃,300 A电流条件下,连续电解48 h,出炉10次,共制得了平均锂质量分数为6.73%的铝锂合金16 kg.     

CNTs气体电极高效产H2O2及在直接蓝脱色中的应用

以碳纳米管等气体电极为阴极，石墨为阳极，构成电化学体系现场产生H2O2，考察电流密度对H2O2产生量的影响．结果表明：pH值为7、电流密度为20mA／cm^2、曝气量为1．3L／min时，通电1h，CNTs气体电极H2O2产生量为1036mg／L，是活性炭气体电极的1．7倍．以CNTs气体电极为阴极，Sb-SnO2／Ti电极为阳极，阴阳极联合降解直接蓝染料，60min脱色率达96％，且反应符合拟一级反应动力学．     

同槽电解生成锰和二氧化锰

分别采用预电解法,Mn(NO₃)₂热解,热解-预电解方式制备MnO2覆层Ti电极,并分别作为电解二氧化锰的阳极,硫酸锰-硫酸为电解液,研究不同的电流密度、温度、酸度对电解二氧化锰电流效率的影响.研究表明：采用热解-预电解法制备的Ti-MnO₂电极,抗钝化能力强,表面致密,MnO₂覆层与Ti基结合牢固,适合作为电解阳极使用.采用盐桥,素烧瓷,玻璃纤维作为阴阳极隔膜,阳极采用上述Ti-MnO₂电极,使用经过抛光的不锈钢作为阴极,在同一电解槽中同时电解生成电解MnO₂和金属锰,较佳条件下阳极和阴极电流效率分别能达到90%和60%,产品符合质量要求.     

熔盐电解二氧化硅制备低硼磷铝硅合金

分别采用高纯石墨和Fe-Ni合金为阳极,在960℃的冰晶石熔盐中电解SiO₂制备低硼磷铝硅合金,研究电流密度和SiO₂添加量对电流效率、阴极产物成分和B,P杂质含量的影响规律,并利用XRD和SEM表征阴极产物的物相组成和微观形貌.结果表明,以石墨为阳极时,当电流密度从0.5A/cm²增大到0.9A/cm²时,阴极产物中w［Si］从0.75%增大到15.17%,电流效率从2.58%增大到38.06%;B和P的最低质量分数分别为3×10^-6和7×10^-6.以Fe-Ni合金为阳极时,当SiO₂添加量从2%增大到6%时,阴极产物中w［Si］从3.19%增大到19.86%,电流效率从12.43%增大到70.48%;B和P的最低质量分数分别为6×10^-6和11×10^-6;阴极产物的物相组成为铝、硅和铝硅合金.