稀土贮氢合金电极在乙醛酸电解制备中的应用

研究了以AB5型稀土贮氢合金作催化还原电极恒电位电解草酸制备乙醛酸,合金表面处理和电极活化可提高电解产率和电流效率.确定了最佳电解工艺条件:电流密度120mA·dm-2,电解液温度30℃,草酸浓度1.0mol·L-1,此时电流效率为86%,电解产率为88%.随着电解次数的增加,由于贮氢合金膨胀粉化及表面被电解产物覆盖,电流效率和乙醛酸产率均呈下降趋势,在电解过程中即时分离电解产物有利于提高电流效率和乙醛酸产率.     

草酸电还原制取乙醛酸的研究

研究了由草酸电解还原制备乙醛酸时，温度、草酸纯度、电解时间、电极状态和电解产物对电流效率和产率的影响。实验发现，除温度和原料纯度是重要的影响因素外，电极表面的有机物吸附和电解产物－乙醛酸的浓度具有更大的影响。     

长碳链季铵化合物的结构对PVC 膜BF_4~-根离子选择电极性能的影响

前文首次报导了以三庚基十二烷基季铵为活性物质的PVC膜BF_4~-根离子选择电极的研制及活性物质的制备和性质。为了进一步研究长碳链季铵化合物的结构与BF_4~-根离子选择电极的性能之关系,我们制备了一系列新的长碳链季铵化合物,观察了碳链长度和季铵离子的对称与不对称性结构跟电极的线性响应范围、检测下限和主要干扰离子的选择性系数的关系。实验试剂:1.四(十二烷基)碘化季铵,(C_(12)H_(25))_4NI,2.三辛基十六烷基碘化季铵,(C_8H_(17))_3NC_(16)H_(33)I,3,三辛基十二烷基碘化季铵(C_8H_(17))_3C_(12)H_(25)I,4.三庚基十二烷基碘化     

固定床反应器电合成乙醛酸的研究

以过饱和草酸水溶液为阴极液 ,盐酸为阳极液 ,在固定床电解槽中草酸电还原得到乙醛酸 .考察改变固定床的结构、电解温度及电流密度对生成乙醛酸电流效率和产率的影响 .结果表明 ,以铅粒作阴极 ,石墨板作阳极 ,电流密度 96 .3A·m- 2 ,阴极液空速 0 .5 0 5m·s- 1,电解温度 32℃时 ,在固定床双阳极室内反应 4 5min ,乙醛酸的电流效率仍达到 6 6 .2 % ,浓度 2 .0 2 %     

草酸电还原反应机理的研究

以硫酸钠溶液作底液,用快速循环伏安和电势阶跃法研究了草酸在铅电极上的电还原机理,测定了草酸电还原第一步反应的动力学参数,并根据循环伏安图比较相同条件下草酸,乙醛酸和乙醇酸的还原峰峰电势,推断出草酸还原的中间产物.研究结果表明,草酸电还原遵从不可逆2电子EE反应机理.     

TiN基IrO2-Ta2O5涂层析氢电极的催化性能

 采用热分解法制备了以离子镀TiN膜为基体的IrO2-Ta2O5涂层电极,通过循环极化曲线并结合扫描电镜、 X射线能谱和X射线衍射研究了涂层的析氢电催化性能. 结果表明,涂层呈多孔多裂纹的结构,焙烧温度对涂层的表面形貌和电催化活性影响很大. 420 ℃下焙烧的涂层具有最优的电催化活性. 涂层电极的析氢反应电极电位为-0.26 V(vs SCE), 低析氢过电位下的Tafel斜率为-0.04 V, 而在高析氢过电位下,电极表面吸附的大量氢原子改变了氧化物电极的结构,从而抑制了氧的阴极还原反应.     

金电极析氢反应过程中吸附氢原子的表面扩散及复合反应动力学研究

用特别设计的以平面金电极为工作电极,以Nafion膜为固体电解质的实验装置,对金电极析氢反应过程中吸附氢原子的表面扩散及吸附氢原子复合为氢分子的反应进行了定量研究,发现吸附氢原子在金表面上的扩散及复合反应引起了电流增加.对这一随时间变化的电流增加数据进行计算机模拟和数值拟合,得到金电极析氢反应中吸附氢原子的表面扩散系数、复合反应常数及其它动力学参数,并对数据进行了讨论.     

草酸在铂基Sb-Pb表面合金电极上的催化还原

将Sb Pb Pt/GC表面合金电极应用于草酸的电催化还原,发现所制备的催化剂电极具有较高的电催化活性,草酸还原的起始电位约－0.4 V,与通常使用的铅阴极相比,正移了大约600 mV.电化学原位红外反射光谱研究,证实所研制的催化剂可在较低的过电位下还原草酸生成乙醛酸,并具有较好的选择性.对于所研制的表面合金电催化剂的实际应用进行了探讨.     

阴极冷却反应器电合成乙醛酸

以过饱和草酸水深液为阴极液 ,盐酸溶液为阳极液 ,在阴极冷却电化学反应器内草酸电解合成乙醛酸 .考察了电极温度、电解液温度、电流密度和电极材料对合成乙醛酸的时空产率和电流效率的影响 .结果表明 ,阴极冷却反应器既节省能耗 ,又可使电解过程在较高草酸浓度下进行 ,提高电流效率和时空产率 .用石墨板做阳极 ,铅做阴极 ,电流密度为 4 0 9.4 6A·m-2 ,阴极液流速 μ=1 .0 8m·s-1,电解温度为 2 0℃左右时 ,电解 3 .70h ,可得到质量分数为 3 .52 %的乙醛酸溶液 ,平均时空产率为 0 .0 3 2kg·dm-3·h     

载钯TiO2半导体悬浮催化体系中CO2的光还原

在半导体光催化还原CO₂的反应过程中,一般都伴有氢气的产生^[1,2].为了提高CO₂还原产物的收率,必须设法抑制析氢过程。在催化剂表面担载某种吸氢物质是抑制氢气产生的有效方法之一。理想的吸氢物质不仅能吸附氢,且被其吸附的氢还具有还原CO₂的能力。     

Kinetic Behavior of Quaternary Ammonium Hydroxides in Mixed Methane and Carbon Dioxide Hydrates

This study evaluates the kinetic hydrate inhibition (KHI) performance of four quaternary ammonium hydroxides (QAH) on mixed CH₄ + CO₂ hydrate systems. The studied QAHs are; tetraethylammonium hydroxide (TEAOH), tetrabutylammonium hydroxide (TBAOH), tetramethylammonium hydroxide (TMAOH), and tetrapropylammonium hydroxide (TPrAOH). The test was performed in a high-pressure hydrate reactor at temperatures of 274.0 K and 277.0 K, and a concentration of 1 wt.% using the isochoric cooling method. The kinetics results suggest that all the QAHs potentially delayed mixed CH₄ + CO₂ hydrates formation due to their steric hindrance abilities. The presence of QAHs reduced hydrate formation risk than the conventional hydrate inhibitor, PVP, at higher subcooling conditions. The findings indicate that increasing QAHs alkyl chain lengths increase their kinetic hydrate inhibition efficacies due to better surface adsorption abilities. QAHs with longer chain lengths have lesser amounts of solute particles to prevent hydrate formation. The outcomes of this study contribute significantly to current efforts to control gas hydrate formation in offshore petroleum pipelines.     

草酸电解合成乙醛酸连续化工艺研究

针对传统草酸电解生产乙醛酸工艺只能间歇循环的缺陷,本文提出模拟连续化实验方案,并分别设计阴极冷却反应器和阴极冷却固定床反应器,探讨连续化实验的可行性.另外还考察了草酸饱和度和温度工艺参数对反应的影响.实验表明,保持草酸过饱和和利用变温操作可在反应停留时间(30m in)内于连续化反应过程中得到分别含有3.76%和3.66%乙醛酸的反应液,因此阴极冷却固定床反应器可望实现草酸电解还原乙醛酸的连续化生产.     

多波长线性回归-矩阵法同时测定乙二醛、乙醛酸、草酸的含量

根据实验得出的乙二醛、乙醛酸、草酸三组分混合物中各组分在特定波长下呈现出的良好的线性关系,建立起三组分质量浓度与混合吸光度的回归方程组,形成了多波长线性回归-矩阵法,实现了乙二醛氧化制备乙醛酸体系中反应产物乙二醛、乙醛酸、草酸含量的同时测定.研究结果表明:当乙二醛检测下限为1.024 mg/L时,回收率为94%~98%...     

阴极冷却固定床电合成乙醛酸的连续过程模拟

联用反应动力学、电荷衡算和物料衡算建立阴极冷却固定床草酸电合成乙醛酸反应器模型方程.针对反应器连续化操作过程,用正交配置法数值求解该模型方程.结果表明,在连续化操作的反应初期,反应液中的乙醛酸能够较快地达到预定浓度,但继续增加反应器的长度,反应的效果不明显.该模型还模拟了分段温控和部分回流对反应的影响.结果表明,分段温控和部分回流均可较好地提高乙醛酸在阴极液中的浓度.计算结果与试验操作基本相符.该结果对阴极冷却固定床草酸电合成乙醛酸的连续化操作工艺和反应器的优化具有重要的参考意义.     

Electrooxidation of Hydroxypivalaldehyde in an Undivided Cell

IntroductionHydroxypivalaldehyde(HPAL)has two activefunctional groups,aldehyde and alcohol.The directelectrooxidation of alcohol or aldehyde has been repor-ted,such as the electrooxidations of croton aldehyde,benzaldehyde[1],and benzyl alcohol[2—4].Howev…     

m(SA-CS)BM串联电解槽双成对电解制备乙醛酸

分别用戊二醛和二价锡离子改性壳聚糖(CS)和海藻酸钠(SA),制备改性海藻酸钠/亮聚糖双极膜[m(SA-CS)BM].将其作为双阴阳极电解槽的隔膜,应用于双成对电合成乙醛酸体系.在电场的作用下,双极膜中水电离后生成的H+透过Msa阳离子膜进入阴极室,以补充草酸电还原生成乙醛酸过程中H+的消耗;OH-透过Mcs阴离子膜进入阳极室,与乙二醛电氧化生成乙醛酸过程中产生的H+结合生成H2O,以增大正向反应的速度.在电流密度为30mA/cm2,20℃下电解,双阴极室的电流效率分别可达86.94%和82.81%,双阳极室的电流效率可达81.99%和78.62%,电解电压稳定在3.0V左右.