对氨基苯酚的绿色电化学合成及其工业化

研究了在阴极转动分隔式电解槽中硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚（PAP）时阴极转速、反应温度等工艺参数对电解性能的影响,并考察了不同阳极材料的稳定性.实验结果表明,增大阴极转速和升高反应温度有利于反应的进行;自制的Pb-Sb-Sn-Ag-Cu五元合金作为阳极材料具有比Ti/Ir阳极更长的工作寿命.当以铅合金为阳极材料、体系温度为90℃、阴极转速为900 r•min^-1、电解电流为3000 A时,硝基苯的平均转化率为99%,PAP平均收率为69.9%,电解直流电单耗为7.24 kW•h•(kg PAP)^-1,产品纯度大于98%,熔点为186.1～187.3 ℃.     

活性氧化镍电极电催化合成二甘醇酸

通过电化学氧化还原技术将镍电极进行活化制备活性氧化镍电极,结合AFM、循环伏安和恒电流电解等技术研究了二甘醇在NaOH溶液中电催化氧化合成二甘醇酸。结果表明,经活化后的镍电极对二甘醇具有较高的电催化活性,镍电极经15 min活化处理后的电催化活性最佳。获得的最佳电解工艺条件为：电流密度17 mA·cm^-2,电解反应温度60℃,二甘醇浓度0.3 mol·L^-1,NaOH浓度2 mol·L^-1,此时二甘醇酸的收率为66.7％,电流效率为66.1％,二甘醇的转化率达89％。     

生产实习阶梯式教学模型的构建与实践

生产实习是工科高校人才培养中重要的实践教学环节,对培养和锻炼学生实践能力、创新能力和综合素质起着至关重要的作用。本文结合教学改革实践,将课堂传授一实验室模拟一工厂实习有效结合,分阶段按层次教学,既解决了传统生产实习中存在的问题,又有助于建立一种新型的教学模式,使生产实习能真正培养具有综合素质高、动手能力强的大学综合性人才。     

MnO2/CNTs电催化剂及其对C—H键的选择性催化活化

通过化学沉淀法制备了MnO2/CNTs复合电催化剂,采用X-射线衍射(XRD)对其晶型进行了表征.采用循环伏安法(CV)、恒电位电解研究了MnO2/CNTs电催化活化对甲氧基甲苯(pMT)中C—H键的电化学氧化行为,实验结果表明:MnO2和CNTs之间具有良好的催化协同作用.恒电位电解主要氧化产物为对甲氧基苯甲醛(p-MBA).通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对MnO2/CNTs复合材料的形貌和微观结构进行了表征,结果表明:MnO2具有细须状结构.     

Pt/WC催化剂的制备及其在气体扩散电极上的氧还原性能

以喷雾干燥处理的偏钨酸铵为前驱体,采用CO/CO₂为还原碳化气氛,利用程序升温气固反应法制备了分散性良好的空心球状WC粉体,并分别以WC和Vulcan XC-72R碳粉为载体,采用液相沉积还原法制备了Pt/WC及Pt/C催化剂。XRD和SEM测试结果表明, 所制备催化剂中Pt/WC的Pt粒子粒径要大于Pt/C。酸性条件下氧电极极化曲线测试结果表明, Pt/WC的氧还原催化性能要优于Pt/C,这主要表现在同一电位下较高的电流密度及还原起始电位正移约28 mV。讨论了Pt/WC催化性能提高的可能原因及催化机理,并对控制条件下Pt/WC氧气扩散电极的交流阻抗谱进行了研究。     

芳族硝基化合物的电还原反应性能及其机理研究

采用循环伏安、线性扫描以及恒电位电解等测试方法,对o,m,p-氯硝基苯,o,m,p-硝基甲苯、o,m-硝基苯甲酸等八种芳族硝基化合物在硫酸-乙醇水溶液中的电还原性能及其机理进行了研究.结果表明,芳族硝基化合物在苯环上的取代基位置不同以及在相同位置上取代基的种类不同均可使各芳族硝基化合物的电还原性能发生较大差异;吸电子取代基在电还原过程中电位较正,推电子取代基的电还原电位较负;邻位取代基在反应过程中由于空间位阻效应,苯环上的硝基在电还原时电位往负方向移动.在电还原过程中,还原峰电流和表观活化能的大小均与取代基的电子效应和空间位阻相关,同时取代硝基氯苯得3个电子将还原生成氧化偶氮苯类化合物:邻、间硝基甲苯、硝基苯甲酸得4个电子将还原生成酚类化合物;对硝基甲苯得6个电子将还原生成胺类化合物,在此基础上,探讨了各芳族硝基化合物的电还原机理.     

邻氯硝基苯和邻硝基甲苯在Cu-Hg 电极上的电还原行为

采用循环伏安、线性伏安扫描及恒电位电解等测试手段,研究了邻氯硝基苯和邻硝基甲苯两种邻位取代硝基化合物在酸性电解液中的电还原性能,讨论了邻氯硝基苯和邻硝基甲苯在电还原过程中酸浓度以及反应物浓度等因素对电还原反应性能的影响,并探讨了可能的反应机理.研究表明:邻氯硝基苯和邻硝基甲苯在电还原过程中属不可逆反应,且都由扩散步骤控制;邻氯硝基苯由于氯的吸电子效应,可使硝基在较正的电位下进行电还原,且还原峰电流较大;邻氯硝基苯在电还原过程中生成的产物主要是氧化偶氮苯类化合物,而邻硝基甲苯经电还原后生成的产物是酚类化合物.     

Ni-Cu合金电极上苯甲醇的选择性电氧化

通过恒电流电沉积法在不同条件下制备了一系列Ni-Cu合金电极,采用扫描电镜(SEM)表征了其表面形态,用循环伏安法(CV)研究了在碱性溶液中苯甲醇在不同工艺条件下制备的Ni-Cu合金电极上的电氧化行为.并进一步用电化学原位红外光谱(in situ FTIP)从分子水平研究了苯甲醇在Ni-Cu合金电极上的电氧化过程.结果...     

纳米MnO2的制备及电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了纳米MnO2,并对其进行了酸化和高温处理.采用化学分析、XRD、红外光谱、循环伏安、恒流放电等测试方法对处理前后的样品进行分析.研究结果表明,酸化后的样品氧化度和表面积增大,粒径减小,放电容量增大;经过500℃高温及酸化处理后的样品,其氧化度更高,粒径更小,其原因可能是高温酸化后,样品中的质子与O2-更易结合,从而使样品的活性提高.制备的纳米MnO2与电解二氧化锰(EMD)相比,在-0.4 V处,其放电容量高出52%.     

对丙烯基茴香醚的直接电氧化活化

采用循环伏安法（CV（、恒电位电解法和计时电流法研究了对丙烯基茴香醚（p-PA）在乙腈-水混合溶液中的直接电氧化行为,考察了水的含量、扫描速度、温度、反应底物浓度、电解电位、电极等因素对p-PA中C═C电氧化活化的影响。实验结果表明,p-PA在乙腈-水混合溶液中的电氧化过程是不可逆的,且该过程受扩散步骤控制,扩散系数D=2.53×10^-6cm²·s^-1。通过GC-MS检测,p-PA直接电氧化的主要产物为对甲氧基苯甲醛（p-MBA）。在一室型无隔膜电解槽中,以石墨棒为工作电极,25℃下,乙腈-水混合溶液中水的含量为20%时,反应底物几乎全部转化,p-MBA的产率可达93%。