离子液体BMIMBF4-H2O中邻氯硝基苯的电化学还原性能

以离子液体BMIMBF4为溶剂和支持电解质, H2O为氢源, 采用循环伏安法、交流阻抗法研究邻氯硝基苯在Cu微盘电极上的电化学还原性能. 研究结果表明, 邻氯硝基苯在离子液体中是一个受扩散控制的反应; 由不同极化电位下的电化学阻抗谱可看出, 在高频区主要是以电化学极化控制为主, 在低频区出现直线表明电化学反应受反应物质扩散控制, 表明该电化学反应是受电化学极化和反应物扩散联合控制, 随电位负移, 电极表面电荷传质的容抗弧逐渐减小, 反应更易进行; 在电解合成实验中, 在最优条件下(E=-0.9 V, c=74.4 mmol/L, Q=517.6 C)得到的产率(86.2%)最高, 比同类反应中电化学合成文献报道值高.     

间甲基苯胺电化学聚合以及它与对苯二胺电化学共聚的 原位紫外-可见光谱

在0.5 mol•dm－3硫酸介质中, 循环伏安法电解间甲苯胺的原位紫外可见光谱图表明聚间甲基苯胺产生在氧化铟锡导电玻璃电极表面上. 在恒电位条件下, 用原位紫外-可见光谱较详细地研究了间甲基苯胺在氧化铟锡(ITO)上的电化学聚合. 结果表明间甲基苯胺只能在较高电解电位和单体浓度足够大的条件下才能发生电化学聚合. 在0.7 V(相对于饱和的Ag/AgCl), 0.2 mol•dm－3的间甲基苯胺和0.9 V, 20 mmol•dm－3的间甲基苯的实验条件下, 尽管在ITO电极上没有发生电化学均聚合, 但原位紫外-可见光谱表明在电极表面上可能还形成低分子量的齐聚物. 在低电位0.8 V下, 电化学聚合200 mmol•dm－3间甲苯胺时, 有明显的诱导期存在. 在恒电位电解的条件下, 相应的原位紫外-可见光谱和聚合物的傅立叶变换红外光谱(FTIR)表明间甲基苯胺和对苯二胺能发生电化学共聚反应, 由于对苯二胺可能与间甲基苯胺形成了具有较强反应活性的中间体, 使得对苯二胺的加入不但促进和加速了聚合反应, 而且还结合进聚合物中形成了phenazine或类似于phenazine的环结构.     

CO2在铜电极上的电还原行为

对常温常压下的MeCN, DMF和DMSO等3种有机溶剂中的CO2的电还原反应行为进行了研究, 求得了传递系数和扩散系数, 并证明了在MeCN, DMF和DMSO中, CO2的还原反应是受扩散控制的不可逆过程.     

在离子液体中电化学还原合成2-氨基苯甲醚

利用循环伏安法研究了2-硝基苯甲醚在离子液体中的电化学还原行为。以Cu为工作电极,石墨电极为对电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,在室温离子液体中电化学还原2-硝基苯甲醚合成2-氨基苯甲醚。优化了电解实验条件,在最佳实验条件(E= -1.0 V, T=50 ℃, c=74.4 mmol·L-1, Q=6 F·mol-1, Y=10:1)下2-氨基苯甲醚的产率最高可达51.3%。在离子液体中电化学合成2-氨基苯甲醚,反应条件温和,避免了有毒易挥发的溶剂、催化剂及其他支持电解质等的使用;并实现了离子液体的重复利用,为2-氨基苯甲醚提供了一条新的绿色化合成路线。     

离子液体-乙腈混合溶剂中电催化CO2与甲醇合成碳酸二甲酯

常温常压下分别在离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF4)-MeCN混合溶剂和纯MeCN溶剂中研究了CO2在Cu电极上的循环伏安行为. 结果表明, CO2均发生不可逆还原反应生成CO-2. 与纯MeCN溶剂相比,在混合溶剂中CO2还原峰电位均有正移. 这表明溶剂中的咪唑型离子液体对活化CO2有催化作用. 在混合溶剂中,以CO2和MeOH为原料合成碳酸二甲酯(DMC), 考察了[bmim]BF4/MeCN体积比、工作电极材料、 MeOH浓度和电解电位等对DMC产物收率的影响. 与其他DMC合成方法相比,本法反应条件温和、设备简单、合成产物收率较高. 在优化的条件下, DMC产物收率可达79.6%. 并提出了合成DMC可能的反应机理.     

温和条件下CO2为原料电合成碳酸二甲酯

常温常压下, 研究了以CO₂和甲醇为原料电合成碳酸二甲酯的反应. 在四乙基溴化铵为支持电解质的乙腈溶液中, 通过恒电流电解得到了唯一的产物碳酸二甲酯. 为了优化电解条件, 分别考察了工作电极、电流密度、支持电解质、通电量以及电解前后加入甲醇顺序的不同等因素对该反应的影响. 以铜为工作电极, 石墨为对电极, 在17 mA•cm^－2的电流密度下恒电流电解, 当通过2 F•mol^－1的电量后, 碳酸二甲酯的产率可达74%, 大大高于文献报道值.