羟基新戊醛直接电氧化合成羟基新戊酸的研究

在硫酸水溶液中,以质子交换膜为隔膜,以羟基新戊醛为原料,在PbO₂电极上直接电氧化制取羟基新戊酸.研究了羟基新戊醛浓度、pH、温度及氧化电位对目标产物选择性和电流效率的影响.结果发现,pH对产物选择性和电流效率的影响最大.选择性最高可达92.6%,电流效率最高可达61.4%.用高效液相色谱分析反应过程中原料和产物的浓度变化.通过熔点、红外光谱和元素分析对分离提纯后的产物进行了表征.     

羟基新戊醛的间接电氧化研究

在离子交换膜电解槽内,将电解溴离子生成的溴单质作为氧化剂,使羟基新戊醛变成羟基新戊酸.研究了反应温度、pH、反应物浓度及阳极电位对电流效率和选择性的影响.结果表明,槽内式间接电氧化法制取羟基新戊酸的电流效率和选择性都较高,电流效率可达91.4%.选择性一般在90%以上.     

羟基新戊醛在PbO2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压-电镀法制得PbO₂-固体高聚物电解质(SPE)组合电极. 通过伏安曲线和槽压与过电位曲线的测量, 研究羟基新戊醛在该组合电极上电氧化行为. 通过PbO₂-SPE组合电极在阳极液中有、 无液相支持电解质及不同阴极液情况下的循环伏安曲线和线性伏安曲线比较, 证明该组合电极对羟基新戊醛氧化有较好的电催化作用.     

不同掺杂元素的钛基PbO2电极对苯酚电催化氧化性能的影响

本文在SnO2-Sb2O5氧化物为中间层的钛基体上,采用电沉积法制备了无掺杂的Ti/PbO2、掺杂F的Ti/PbO2(Ti/PbO2+F)和掺杂Co3O4纳米粒子的Ti/PbO2电极(Ti/PbO2+Nano-Co3O4).用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析和观察了电极材料的组成、结构和形貌,并通过电化学方法研究了这三种电极对苯酚的电催化氧化性能.结果表明,Ti/PbO2+F电极的析氧电位较Ti/PbO2电极的发生明显正移,但其苯酚的氧化峰和析氧峰并不能分开;而Ti/PbO2+Nano-Co3O4电极虽然其析氧电位负移,但对苯酚的氧化峰出现在析氧峰之前.这一结果表明,体系存在着某种反应特别快的瞬态中间体,即在水分子被解离之前已与苯酚发生了反应,从而更有利于苯酚的转化和降解.     

Ti/Sb2O5-SnO2/PbO2电极电催化氧化对氨基苯酚

以电沉积法制备的Ti／Sb2O5-SnO2／PbO2电极作阳极,恒电流电解水溶液中的对氨基苯酚（PAP）,利用紫外光谱探讨了对氨基苯酚电催化氧化的反应历程,系统地考察了电解时间、反应温度,pH值、电流密度以及对氨基苯酚初始浓度对COD去除率的影响,提出了电催化氧化对氨基苯酚的最佳条件．结果表明,对氨基苯酚电催化反应为逐级氧化历程,主要中间产物为苯醌、丁烯二酸和草酸,最终产物为CO2和水．20℃,对初始浓度10mg／L的对氨基苯酚水溶液（pH=6）,恒定电流密度100mA／cm^2,电解1h,COD去除率可达98．5％．该方法作为废水中对氨基苯酚的最小化处理．具有良好的应用前景．     

Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化性能研究

制备了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2阳极,采用SEM、XRD和ICP对电极的表面形貌和组成进行了表征.为了考察电极的电催化活性,以苯酚为目标污染物,进行了电催化降解实验.研究结果表明Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化降解苯酚模拟废水的最佳工艺条件为:电流密度10mA/cm2、支持电解质Na2SO4浓度0.05 mol/L、温度25℃.在25℃时苯酚的电催化氧化降解反应遵循一级反应动力学规律,并且苯酚的电催化氧化主要是·OH参与的间接氧化,反应过程中电极表面产生的羟基自由基对苯酚的氧化去除起着主要作用.     

电合成2,2-二羟甲基丙酸

制备Ti/SnO2+Sb2O4/PbO2电极,电极的组分及其价态由XRD和XPS表征;该电极可将2,2-二羟甲基丙醛直接电合成2,2-二羟甲基丙酸.应用高效液相色谱分析原料和产物,电化学方法研究电合成影响因素,包括:2,2-二羟甲基丙醛浓度、溶液pH值、反应温度和氧化电位等.在优化条件下(pH=1,C醛=0.10 mol.L-1,t=15℃,E=1.8 V)电合成2,2-二羟甲基丙酸的转化率为58%,选择性36%,电流效率28%.本法为该产物的合成提供了一种新的途径.     

丁二酸在Ti/TiO2膜电极上的电化学合成

在包含原料马来酸的硫酸溶液中, 通过原位阳极氧化法制备了Ti/TiO2膜电极, 然后采用极性转换技术在原溶液中电化学合成丁二酸. 采用XPS, XRD和SEM分析了膜电极上的元素组成、价态分布和氧化膜的晶相结构及表面形貌. 结果表明, 阳极氧化膜层内只含有Ti和O两种元素, 且Ti均为Ti4+; TiO2氧化膜是金红石相, 表观呈现带孔的条纹形貌. 通过循环伏安、恒电位阶跃和恒电流电解技术研究了Ti/TiO2原位氧化膜电极的电化学性质, 结果表明, 该膜电极对马来酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性. 以钛基氧化钌电极(DSA)为阳极, Ti/TiO2原位氧化膜电极为阴极进行恒电流电解了实验. 结果表明, 丁二酸的还原产率为95.94%, 电流效率为95.57%, 产物纯度为99.28%, 熔点为185~187 ℃.     

不同电极材料和不同酸介质对3-甲基吡啶电氧化的影响

在以质子交换膜为隔膜的电解池内,通过3-甲基吡啶在PbO₂/Ti、SnO₂/Ti、石墨和MnO₂/Ti电极上的电氧化研究发现,在硫酸溶液中,PbO₂电极是催化活性最高的工作电极.通过3-甲基吡啶在硫酸、高氯酸、磷酸和乙酸介质中的电氧化研究发现,对于PbO₂电极,硫酸是最适合的介质.利用循环伏安实验和恒电位电解实验,研究了电氧化条件和电催化活性,比较了各种条件下的电流效率和选择性.     

Ti/nanoTiO_2-Pt阳极和Ti/nanoTiO_2阴极成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸

使用新颖的纳米结构电极成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸.采用溶胶-凝胶法制备Ti基纳米TiO2(Ti/nanoTiO2)电极,同时采用电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/nanoTiO2-Pt)修饰电极.通过循环伏安研究发现,Ti/nanoTiO2-Pt电极对葡萄糖氧化及Ti/nanoTiO2电极对马来酸还原均具有高催化活性.以Ti/nanoTiO2-Pt电极为阳极、Ti/nanoTiO2电极为阴极,通过正交实验得到成对电合成葡萄糖酸锌和丁二酸的优化条件为:阳极和阴极电流密度分别为1.2A·dm-2和3.0A·dm-2,阳极液为0.4mol·L-1葡萄糖+0.6mol·L-1NaBr,阴极液为0.6mol·L-1马来酸+0.2mol·L-1NaCl,温度50℃.成对电合成的总电流效率达到170%.     

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…     

溴离子在PbO2电极上电氧化的研究

通过溴离子在PbO2电极上阳极极化曲线及电流效率的测定,探讨了溴离子氧化的反应机理和电解条件.研究发现,溴离子的电氧化为一级反应;在电极电势1.16～1.26V范围内,其表观活化能为8.53～8.81kJ/mol.在pH=2.0～10.2范围内,溴离子在PbO2电极上氧化的电流效率变化较小,但电流效率随温度的升高略有下降,随溴离子浓度的升高电流效率先升高,达到一定浓度后趋于不变.     

2-甲基吡啶在PbO2-SPE组合电极上的电氧化研究

分别采用热压法和热压-电镀法制备PbO2-SPE组合电极, 通过循环伏安和稳态极化曲线测量, 研究了这两种电极对2-甲基吡啶电氧化反应的电催化活性, 同时考察了工作电极电解液中有、无液相支持电解质电位与电流密度的关系及不同对电极电解液情况下, 电流密度与过电位和过电位与槽压的关系. 通过一般PbO2电极与热压-电镀法PbO2-SPE组合电极在电流密度与过电位和电流密度与槽压变化的比较, 发现热压-电镀法制备的PbO2-SPE组合电极在相同过电位下具有更高的电流密度, 在相同电流密度下具有较低的槽压.     

纳米氧化铁修饰玻碳电极检测痕量镉离子

制备了一种纳米氧化铁修饰玻碳电极,并研究了镉离子在该修饰电极上的溶出伏安行为。结果表明,纳米氧化铁颗粒能有效促进镉离子的溶出伏安响应。在pH 6.0的磷酸缓冲溶液中,镉离子能有效吸附在纳米氧化铁表面并在-1.0 V时被还原。被还原的镉在正向扫描过程中可以重新氧化,并在-0.85 V处出现一明显的溶出伏安氧化峰。该峰电流随镉离子浓度的增大而增大,可用于对镉离子的检测。在最佳检测条件(pH 6.0,富集时间350 s,富集电位-1.0 V)下,镉离子的响应电流与其浓度在6.0×10-10～1.0×10-8mol/L以及1.0×10-8～1.0×10-5 mol/L范围内呈良好线性,检出限(S/N=3)为1.0×10-10 mol/L。干扰实验结果表明,一些常见的阳离子以及阴离子对镉离子的检测无明显干扰。将该方法用于实际样品的检测,回收率良好。     

纳米二氧化铈修饰碳糊电极线性扫描伏安法测定苯酚

在0.01mol.L-1硼砂溶液(pH 9.18)中,用纳米二氧化铈修饰碳糊电极作为工作电极,线性扫描伏安法测定苯酚。伏安图上出现一灵敏的氧化峰,其峰电位为+0.56V(vs.SCE),峰电流与苯酚的浓度在1.0×10-7～2.0×10-4 mol.L-1范围内呈线性关系,检出限(3s/k)为5.0×10-8 mol.L-1。富集时间为30s,同时采用线性扫描伏安法研究苯酚在纳米二氧化铈修饰碳糊电极上的氧化还原反应,结果表明此电极反应为一不可逆的吸附过程。     

普鲁士蓝/氧化锆复合材料的电化学行为及对H_2O_2的电催化

通过一步电沉积技术制备了普鲁士蓝/氧化锆修饰玻碳电极。采用电化学阻抗技术表征修饰电极。采用循环伏安法研究了pH值和扫描速率对该修饰电极的电化学行为的影响。结果表明:普鲁士蓝的峰电流与其扫描速率的一次方在一定范围内呈良好的线性关系。此外,该修饰电极在含有KCl(1.0mol/L)的磷酸盐缓冲溶液(0.1mol/L,pH=7.0)中,对H2O2具有明显的电催化作用,在无酶检测H2O2领域具有潜在的应用价值。     

Keggin型缺位硅钨杂多阴离子的电化学性质及电催化还原H2O2

应用循环伏安、方波伏安和交流阻抗法研究了Keggin型缺位硅钨杂多阴离子SiW11O398-(SiW11)在0.1mol.L-1NaHSO4+Na2SO4溶液中的电化学性质及其对H2O2还原的间接电催化作用.结果表明,SiW11的酸性水溶液在玻碳(GC)电极上显示两对可逆的还原-氧化波,对应的电荷迁移数均为1,且有2个质子参与反应.根据第1对波的还原峰电流与扫描速率平方根关系得到SiW11在溶液中的扩散系数DO为8.92×10-6cm2.s-1.SiW11对H2O2的还原具有明显的电催化活性,催化峰电位随溶液pH的降低而正移,峰电流增大.质子H+在催化反应中起协同促进作用.实验测定该电催化过程的均相准一级反应速率常数为0.30 s-1.SiW11电催化还原H2O2的机理被认为是经过形成所谓"七配位过氧化物"而发生的.