3-甲基吡啶电氧化合成烟酸的研究

在有阳离子交换膜的电解槽内,通过稳态极化曲线测量,考察了3-甲基吡啶在Pt电极和PbO₂/Ti电极上的电极反应,发现PbO₂/Ti电极对生成烟酸有电催化作用.通过高效液相色谱分析,进一步考察了各种因素对电流效率的影响.     

丙酮-水混合溶剂中3-甲基吡啶的电氧化

在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 通过3-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化研究, 发现在丙酮-水混合溶剂中, 与纯水作溶剂相比, 不仅在相同阳极电位下电流密度大幅度上升, 3-甲基吡啶电氧化生成烟酸的选择性和电流效率也明显提高. 通过循环伏安、极化曲线和恒电位电解实验, 研究了在丙酮-水混合溶剂中3-甲基吡啶的电氧化条件, 并比较了不同条件下的选择性和电流效率.     

3-甲基吡啶在PbO2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压法制备PbO₂-SPE组合电极,通过循环伏安和稳态极化曲线测量研究了该电极对3-甲基吡啶电氧化反应的活性.考察了阳极液中有、无液相支持电解质和不同阴极液情况下,电流密度与过电位和过电位与槽压的关系.初步研究了利用PbO₂-SPE组合电极在无液相支持电解质的溶液中进行3-甲基吡啶电氧化制取烟酸的可行性,给出了特定条件下的选择性和电流效率.     

表面活性剂对3-甲基吡啶电氧化制取烟酸的影响

研究了在阳极液中加入不同类型和不同浓度表面活性剂对3-甲基吡啶电氧化的影响. 结果表明, 十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基二甲基甜菜碱和山梨醇酐单硬脂酸酯的胶团对3-甲基吡啶电氧化有明显的促进作用. 实验结果还表明, 在低浓度的硫酸为支持电解质阳极液中加入表面活性剂与不加表面活性剂相比, 3-甲基吡啶电氧化制取烟酸的选择性和电流效率明显提高.     

不同电极材料对溴离子电氧化的影响

通过溴离子在PbO₂、Pt、石墨和2种DSA电极上循环伏安和电流效率的测量,发现各种电极材料对溴离子氧化的催化作用不同,在酸性条件和中性条件下溴离子的氧化情况也有明显差别.溴离子氧化的最佳条件是在中性溶液中使用PbO₂电极,电流效率最高可达到96.1%,并且氧化电位较低,氧化电流较大.     

3-甲基吡啶在有机物/水混合溶剂中的电氧化

在质子交换膜为隔膜的电解槽内,以丙酮、乙腈和2-丁酮与水分别构成混合溶剂体系,通过循环伏安和恒电位电解实验,探索了3-甲基吡啶在混合溶剂中在PbO2电极上的电氧化条件,并与纯水溶剂的情况相比,研究了氧化电流密度及生成烟酸的选择性和电流效率的变化.     

2-甲基吡啶的电氧化研究

在质子交换膜的电解槽内，以PbO2／Ti为阳极，通过稳态极化曲线测量，考察了温度、硫酸浓度和2-甲基吡啶浓度对2-甲基吡啶电氧化的影响．通过正交试验和高效液相色谱分析确定了电氧化2-甲基吡啶的最佳条件．     

2-甲基吡啶在不同有机物/水混合溶剂中的电氧化研究

通过循环伏安、线性扫描伏安测量和恒电位电解实验, 在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 分别以丙酮、乙腈和2-丁酮3种有机物与水作混合溶剂, 研究了2-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化行为. 与纯水溶剂比较发现, 在丙酮与水混合溶剂中, 2-甲基吡啶电氧化生成2-吡啶甲酸的选择性和电流效率最高, 阳极氧化电流密度也明显提高, 完全可以替代在纯水溶液中进行2-甲基吡啶电氧化反应.     

电氧化合成2-吡啶甲酸

以2-甲基吡啶为原料,用电化学方法合成了2-吡啶甲酸.研究了反应温度、硫酸浓度、反应物2-甲基吡啶浓度和阳极电位对选择性和电流效率的影响.结果表明,在最佳反应条件下,以电化学方法合成2-吡啶甲酸的选择性高达95.3%,电流效率可达到45.3%.     

2-甲基吡啶的槽内式间接电氧化

在质子交换膜为隔膜的电解槽内, 以2-甲基吡啶为原料, 以Cr2O72-/Cr3+为媒质, 采用间接电氧化法研究了合成2-吡啶甲酸的反应条件. 实验结果表明, 硫酸浓度、硫酸铬浓度、 反应温度、2-甲基吡啶浓度和阳极电位对产率、转化率、 选择性和电流效率均有影响. 通过变化规律的研究, 找到了各个影响因素的最佳条件为: 硫酸浓度为6.0 mol/L, 反应温度为60 ℃, 硫酸铬浓度为0.15 mol/L, 2-甲基吡啶浓度为0.1 mol/L, 阳极电位为1.50 V.     

对甲基苯酚在不同催化剂电极上的电氧化

在无隔膜电解槽中, 利用线性伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2、石墨和Pt电极对于对甲基苯酚电氧化的催化活性, 通过电解前后溶液中对甲基苯酚及其氧化中间产物的液相色谱测定, 比较了对甲基苯酚在3种电极上的转化和降解速度, 并讨论了对甲基苯酚电氧化降解的历程和速控步骤. 研究结果表明, Ti/PbO2电极能有效地催化氧化水溶液中的对甲基苯酚, 并将其彻底去除, 电极活性较高; 石墨电极也能够催化氧化水溶液中的对甲基苯酚, 但效果较差; Pt电极在3.0 h的电解时间内, 只能将对甲基苯酚转化成对苯二酚, 而不能将其完全矿化. 对甲基苯酚电氧化降解需要经过对羟基苯甲醇→对羟基苯甲醛→对羟基苯甲酸→对苯二酚→对苯醌→顺丁烯二酸→草酸, 最终生成二氧化碳和水的历程. 当以Ti/PbO2作阳极时, 对苯二酚转化为对苯醌和顺丁烯二酸转化为草酸两步反应为较慢的速控步骤; 当以石墨作为阳极时, 对苯二酚转化为对苯醌的反应为速控步骤.     

Effect Factors in Synthesis of Nicotinic Acid by Electrooxidation of 3-Picoline

IntroductionNicotinic acid,whose IUPAC name is3-pyridineformic acid,also called Vitamin B3,is an importantraw material of chemical industry,an intermediate inthe synthesis processes of medicine,additives of food,drink and feed.It is also applied to anti-oxidants in ac-tive dyestuff and household chemicals,such as hair dyeand hair tonic agents,plastic stabilizer and photo-sen-sitive materials,etc.[1—3].There are a fewmethods forsynthesizing nicotinic acid at present.The oxidation of3-picoli…     

羟基新戊醛在Ti/Sb2O5-SnO2电极上的电氧化研究

在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 以硫酸为支持电解质, 羟基新戊醛为原料, 在Ti/Sb2O5-SnO2电极上直接电氧化制取羟基新戊酸. 线性扫描伏安曲线显示, 加入羟基新戊醛使氧化电流密度明显提高, 表明Ti/Sb2O5-SnO2电极对羟基新戊醛氧化有电催化作用. 通过恒电位电解实验研究羟基新戊醛浓度、pH、温度及阳极电位对生成羟基新戊酸选择性和电流效率的影响, 结果表明, pH对选择性和电流效率影响最大.     

对甲基苯酚电催化氧化机理

在无隔膜电解槽中, 利用线性伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2电极对于对甲基苯酚氧化的电催化活性, 通过阳极过程中对甲基苯酚及其氧化中间产物的液相色谱测定, 研究了对甲基苯酚电催化氧化降解的机理. 研究结果表明, Ti/PbO2电极能够有效地电催化氧化水溶液中的对甲基苯酚, 在25 ℃下, 初始浓度为2 mmol/L的对甲基苯酚溶液, 恒定电流密度为50 mA/cm2, 电解3 h, 对甲基苯酚的转化率为74.32%, 有机碳去除率为61.81%. 对甲基苯酚电氧化降解要经过生成对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、对苯二酚、对苯醌、顺丁烯二酸和草酸, 最终变成CO2的历程, 其中对苯二酚的氧化和顺丁烯二酸的氧化为反应的速控步骤.     

Ag(I)与Co(II)离子对阳极析氧过程的电催化作用

Influence of Ag(Ⅰ), Co(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) ions on oxygen anodic evolution at Pt and Ti/Pt/PbO2 electrodes was investigated in surphuric acid solutions. The oxygen evolution reaction at Ti/Pt/PbO2 electrode in surphuric acid solutions is characterized by two linearφ~ lgi relationships. At low c.d. it is close to 2.303RT/(1+β)F, whereas at high c.d. it is close to 2.303RT/βF. In the presence of Ag(Ⅰ) or Ni(Ⅱ) ions in the electrolytic solution the Tafel slope of oxygen evolution tends to be low, 2.303RT/(1+β)F (withβ=0.5). However, the oxygen evolution reaction at Pt electrodes in H2SO4 or CoSO4﹢H2SO4 solutions is characterized by one linearφ~ lgi relationship. The Tafel slope is close to 2.303RT/βF. In the presence of Ag(Ⅰ) or Ni(Ⅱ) ions in the electrolytic solution the Tafel slope of oxygen evolution tends to be low, 2.303RT/(1+β)F. The oxygen anodic evolution reactions are catalyzed by Ag(Ⅰ), Co(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) ions in the electrolytic solution. When Ag(Ⅰ) or Ni(Ⅱ) was mixed with Co(Ⅱ), a promising catalyst for oxygen anodic evolution with higher catalyst activity than either of them alone was found. A comparison of the PbO2 electrode and the Pt electrode has also been given.