电解精炼铜实验的改进

以铜丝为电极、以聚丙烯酸钠（一种高吸水性聚合物）和氨的水溶液为电解质进行铜电解实验,电解过程中可明显观察到阳极的铜溶解、铜离子从阳极向阴极移动、单质铜在阴极析出等实验现象。该实验具有彰显原理、操作简单、现象明显、安全环保等优点。     

用于电有机合成研究的恒电位仪

恒电位仪是进行电有机合成时必不可少的仪器。但国内现有恒电位仪难以控制精度及响应,使用极不方便。在这种情况下,我们参考国外有关文献,采用国产元器件,试制了性能较好的恒电位仪。它具有输出电压高(能满足导电性差的有机电解质的电解),输出电流高(可提高电解速率,缩短反应时间),电解过程中能自动过零(适于极化全过程和脉冲电解的研究),控制精度高及工作稳定等特点。经实验室初步试用,认为符合设计指标,能满足常规电解反应和小规模电合成工作的需要,电解产物之纯度与得率均较理想。仪器中大部分元器件都安装在一块印刷电路板上,成本低,可自行组装使用。     

电解反应与电极产物——“电解和电镀”备课的体会

在高中化学第二章第七节讲“电解和电镀”时,教学中常有部分学生反映对电解、电镀和原电池概念含混不清,不知道电解和电镀时电极产物如何决定,水参加或不参加反应等。由于电解过程是一个比较复杂的氧化-还原过程,电极反应及电解产物与金属的标准电极电位有关,与溶液中离子的浓度有关,还与电极材料、电解产物中是否有气体等因素有关,这就增加了认识电解产物的复杂性。     

Pb/DMF-EtOH体系中煤炭的电化学加氢:利用溶液萃取法研究煤炭在电解过程中的结构变化(英文)

以DMF(氮,氮-二甲基甲酰胺)/乙醇为电解质溶液,研究了煤炭在铅电极表面的电化学加氢作用。利用有机溶剂萃取得到电解产物,并对其进行表征。通过元素分析分析发现,电解产物H/C原子比有了显著提高,体现出该电解体系较高的加氢效率。红外光谱显示,电解过程中C=O键和芳环结构得到了有效还原。煤分子结构中的桥键,如C-O-C,也发生了裂解反应。通过1H-NMR分析,进一步印证了煤电解过程中的结构变化,并提出了可能的反应机理。     

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.     

Pb/DMF-EtOH体系中煤炭的电化学加氢：利用溶液萃取法研究煤炭在电解过程中的结构变化

以DMF（氮,氮-二甲基甲酰胺）/乙醇为电解质溶液,研究了煤炭在铅电极表面的电化学加氢作用。利用有机溶剂萃取得到电解产物,并对其进行表征。通过元素分析分析发现,电解产物H/C原子比有了显著提高,体现出该电解体系较高的加氢效率。红外光谱显示,电解过程中C=O 键和芳环结构得到了有效还原。煤分子结构中的桥键,如 C-O-C,也发生了裂解反应。通过 ¹H-NMR分析,进一步印证了煤电解过程中的结构变化,并提出了可能的反应机理。     

我是通过复分解反应来讲电离学说第一课的

电离学说第一节主要是确立电解质和非电解质的概念通过电解质在溶液中的导电性引出电离学说。这一节教材内容并不多,但如何来讲述,是值得考虑的问题。为了说明电解质和非电解质,必须作电解的实验。如果讲电解,没有电离的基础是不够的。讲了电解便把电离学说冲淡而且容易把电解和电离的概念混淆。而且在用导电实验来说明电解质和非电解     

有机电解氧化合成

一、绪言有机电解氧化合成(即用电解氧化进行有机合成)是电解合成的重要部分。它的历史已经很久了。1830年律多斯道夫(Lüdersdorff)首先对醇在不同电极上进行氧化,并对所生成的各种产物进行了详细的研究。1834年法拉第(Faraday)用醋酸钠水溶液电解生成乙烷。此反应在此15年后的1849年由柯尔贝     

熔盐电解法制备纳米碳管及纳米线

以LiCl、LiCl+SnCl2等为熔盐电解质,采用电解石墨的方法制备了纳米碳管和纳米线,并运用TEM、XRD、EDS等分析手段对产物的形貌和结构进行了表征.结果表明,熔盐成分对电解产物的形态和性质有显著影响.在LiCl熔盐中可得到直径为75～100nm的纳米碳管;在LiCl+1.0%SnCl2熔盐中可生成β-Sn填充的纳米碳管.XRD测试表明,电解制备的β-Sn纳米线经氧化处理后在碳管内可转变为SnO2,其晶体结构为四方晶系,直径为20～50 nm.电解过程中Li+在石墨阴极上反应生成的LiC6化合物对纳米碳结构的形成具有重要作用.     

负载型离子液体在C-H键电氧化活化中的应用研究

本文将1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体修饰在多壁碳纳米管上,制备出离子液体/碳纳米管复合材料,并研究了对甲氧基甲苯（p-MT）在该复合离子液体水溶液体系中的电氧化性能. 同时,通过循环伏安法和计时电流法考查了扫描速率、温度、反应底物浓度等因素对电氧化性能的影响,研究了p-MT在该体系中的动力学过程. 实验结果表明,p-MT在复合离子液体水溶液体系中发生不可逆的电氧化反应,且该过程受扩散控制,扩散系数为7.69×10^-10 cm²·s^-1. 适当地升高温度和增大反应底物浓度都有利于促进p-MT中C-H键选择性电氧化为相应醛基,选择性可达到95%. 通过在不同结构电解槽中进行恒电位电解研究,发现离子液体/MWCNTs复合电解质在一室型电解槽中进行p-MT电氧化的电解效率更高、对目标产物对甲氧基苯甲醛（p-MBA）的选择性也更好.     

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．     

交流电沉积法制备金属氧化物纳米材料及形貌控制

以不同种类的金属丝为电极,采用交流电沉积的方法在液相水溶液中制备了多种金属氧化物纳米材料,并对其形貌进行了控制.由XRD和TEM分析结果表明,在相同的NaCl电解质水溶液中,不同的金属电极对应的不同金属氧化物纳米产物具有明显不同的形貌.     

壳聚糖固体聚合物电池用膜

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，具有良好的成膜性、生物相容性、环保以及价格低廉等特点。作为一种碱性高分子膜材料，近年来已成为聚电解质研究领域中的研究热点。本文综述了壳聚糖固体聚合物电池用膜的研究现状，其改性工艺主要包括共混、化学改性、质子酸掺杂、无机盐掺杂等方法，比较了各种工艺处理后壳聚糖固体聚合物电解质膜的性能差异，并就壳聚糖固体聚合物电解质膜中离子传导机理中有待解决的问题进行探讨，并提出了进一步改进壳聚糖固体聚合物电解质膜性能的研究思路。     

恒电位电解法制备光致发光掺钬多孔硅

研究了一种新的多孔硅掺稀土的电化学方法———恒电位电解，以及稀土硝酸盐支持电解质有机溶剂的新电解体系。这一方法和体系的特点是通过采用适当外加电压来控制电解产物，提高掺入的稀土浓度，提高发光强度，同时避免生成导致发光不稳定的产物，提高发光稳定性。优化了阳极氧化制备多孔硅的条件和阴极还原制备掺钬多孔硅的条件（钬化合物浓度、溶剂、离子强度、电解电压、时间），获得光致发光强度高于多孔硅的掺钬多孔硅。对多孔硅和掺钬多孔硅的光致发光机制进行了讨论。     

二氧化碳电催化还原中的电解质效应（英文）

二氧化碳(CO₂)电催化还原反应利用可再生能源将CO₂转化为高值燃料和化学品,是一种新型的碳中和技术。CO₂电催化还原反应在电极/电解质界面上进行,因此除催化剂以外,电解质对提高CO₂电催化还原反应性能同样至关重要。本文深度剖析了CO₂电催化还原反应中的电解质效应,结合近几年的最新研究进展,详细讨论了局部p H、阳离子、阴离子和离子交换膜等电解质组成和性质对电催化活性和产物选择性的影响,阐述了电解质效应的催化作用机制。本文特别强调了电化学原位红外/拉曼等振动光谱在电解质效应机理研究方面的优势以及面向实际应用的膜电极CO₂电解器中阴离子、阳离子、水、液体产物等物质传输对活性、选择性、能量效率及CO₂利用效率等关键催化性能指标的影响。本文最后提出了当前电解质效应研究中存在的挑战,并展望了未来的研究机遇和发展趋势。     

稀土在RECl_3-KCl-CaF_2熔体中溶解损失的研究

熔盐电解过程中,常常发现阴极区电解质的颜色变深、透明度降低、粘度增大等现象。这是阴极析出金属又重新在熔盐中溶解所致。金属在电解质中的溶解损失是电流效率降低的主要原因之一。稀土金属在熔盐中的溶解度较大,要提高稀土熔盐电解的电流效率,就     

膜电极构型CO2还原电解单池的稳定性研究

电化学还原CO₂可实现CO₂的资源化转化,是缓解因其过度排放所导致诸多环境问题的关键技术. 本文提出了一种膜电极（membrane electrode assembly,MEA）构型CO₂还原电解单池的结构设计,可同步实现气体扩散阴极两侧CO₂的供给与电解质液层的更新. 基于该MEA构型电解池,实验考察了电解质液层中KHCO₃浓度和更新与否对氮掺杂石墨烯锚定的Ni电极表面CO₂电还原制备CO的反应活性、产物分布与稳定性的影响. 结果表明,若电流密度低于5 mA·cm^-2,KHCO₃浓度显著影响电解电势而非产物分布. CO₂还原电解单池在稳定运行中存在着“可逆”与“不可逆”两种衰减模式. 其中,阴极/电解质界面处催化剂的流失是 “不可逆”衰减形成的原因;而电解质液层中KHCO₃溶液的流失导致了MEA构型CO₂还原单池的“可逆”衰减,周期性更新KHCO₃电解质是降低其“可逆”衰减的有效方法.     

不要放弃学生提出的疑难问题

笔者最近遇到了如下一件老师放弃学生所提疑难问题的事情:有2个班的4名学生同时到办公室里向他们各自的任课老师问同一个问题,该问题是:"电解熔融的NaOH时,得到的产物为什么是Na、H2O和O2?得到的产物为什么不是Na、H2、O2 ?"其中有个学生认为:电解熔融的NaOH时,可以得到H2,因为电解生成的H2O可以进一步和Na反应生成H2.从他们师生的对话中知道,学生已经在教室里问过该问题,而且还有学生上网搜索过该问题,但都没有得到满意的答案.而此时的2位老师仍然没有给出令学生感到满意的答案,笔者只好出面帮助解答了该问题.该问题的答案如下:电解熔融的NaOH是在相对密闭的容器中进行的,NaOH在熔融的状态下电离成了Na+和OHˉ,电解的容器分为阳极区和阴极区,阳极区和阴极区是相对隔离的,阳极区和阴极区电解出的产物是不会彼此接触的.在阳极区,OHˉ失去电子生成H2O和O2,H2O和O2都以气体的形式从阳极区的气体导管里导出,导出后,H2O在常温下冷却为液体(这是电极反应方程式中未给水标符号"↑"的原因)、O2冷却后仍然是气体.在阴极区,Na+得到电子生成液态金属Na,液态会属Na从一个导管里导出后隔绝空气冷却为固态金属Na.     

认知模型的修正与重构——以高三化学复习课“电解食盐水的再探究”为例

在高三化学复习教学中,依据对学生已有电解认知模型的调查分析,以学生已经学习过的电解饱和食盐水为探究背景,对为何用饱和食盐水、阴极为何采用铁钉等问题进行追问和探究,以破除学生对放电顺序的绝对化和唯一化的错误观念,认识到离子的放电顺序受浓度、电极材料、电压等多种因素共同的影响。对离子迁移放电电解认知模型的科学性进行追问,通过学生设计实验,分析实验现象,自主建构分析电解问题的氧化还原放电模型,以实现学生对已有的电解认知模型的修正与重构。     

稀土元素的汞阴极电解——钐、铕和镱在钙汞齐电极上的电沉积

稀土元素的水溶液在碱金属汞齐电极上的电沉积行为已做过大量研究,钾、钠汞齐电极对电解制取变价元素——钐、铕、镱有效、在锂汞齐电极和季胺汞齐电极上电解可获得多种稀土汞齐,尚未见到稀土在碱土金属汞齐电极上电沉积的报道。本文研究钐、铕和镱在钙汞齐电极上的电沉积行为,采用磺基水杨酸钙溶液体系,观察其电沉积率随诸因素的变化,比较三元素间的差别,以便提供彼此分离的可能性。