草酸电解过程中阴极失活影响因素研究

考察了草酸电解还原制乙醛酸过程中铅阴极失活的因素。实验表明,电解产物乙醛酸在电极表面的吸附量ΓR随着反应的进行不断增大,电流效率也随之大幅下降。尽管电解过后的铅电极表面可能形成草酸铅及氧化铅颗粒,导致反应物与电极表面接触区域减小,从而使得反应速率下降,但仍没有电解液组成变化对电流效率的影响大。而低析氢过电位金属在浓度较低时,电极表面的沉积对电流效率降低的影响并不显著。     

5-硝基苯并咪唑酮在铜网电极上还原制备5-氨基苯并咪唑酮

研究了以5-硝基苯并咪唑酮为原料在铜网电极上还原制备5-氨基苯并咪唑酮的反应。循环伏安结果表明5-硝基苯并咪唑酮的电化学还原是一受扩散控制的不可逆反应;探讨了电极材料、电流密度、温度和通电量对产物产率的影响,在最优条件下5-氨基苯并咪唑酮的产率可达93%;电解液连续套用10次后,5-氨基苯并咪唑酮产率仍然可以维持在93%左右,与新鲜电解液效果相当。     

可溶性铜盐配合物Cu(OH)42-氧化扁桃酸制备香兰素

以可溶性铜盐配合物Cu(OH)2-4作为氧化剂,选择性氧化扁桃酸制备香兰素。当二价铜盐Cu SO4·5H2O与扁桃酸的摩尔比值为2.5,体系p H=13.5,温度为95℃,反应时间为8 h,香兰素收率可达95.6%。二价铜盐在H2SO4溶液中由H2O2氧化Cu2O再生,再生后的二价铜盐的活性无明显下降,10次循环后香兰素的收率仍可达95.4%。     

三维铜网阴极上电解制备2,6-二氯-4-氨基苯酚

以氯苯/硫酸水溶液为电解液,在三维铜网阴极上电解2,6-二氯-4-硝基苯酚制备2,6-二氯-4-氨基苯酚。在铜微电极上用循环伏安法对其电化学行为进行研究,表明2,6-二氯-4-硝基苯酚的电还原反应是一个受扩散控制的不可逆反应。对电极材料、助溶剂的体积分数、电流密度、温度和硫酸浓度进行了单因素考察,得到最佳实验条件为:以铜网为阴极、助溶剂氯苯的体积分数为10%、电流密度为800 A/m2、温度为40℃、支持电解质硫酸浓度为2 mol/L。在该条件下,2,6-二氯-4-氨基苯酚的产率为94.8%。阴极电解液连续循环使用8次后,产率仍维持在95%左右。表明阴极电解液没有活性损失,可以被重复利用。     

三维铜网阴极上电解制备2,6-二氯-4-氨基苯酚

以氯苯/硫酸水溶液为电解液,在三维铜网阴极上电解2,6-二氯-4硝基苯酚制备2,6-二氯-4氨基苯酚。在铜微电极上用循环伏安法对其电化学行为进行考察,表明2,6-二氯-4-硝基苯酚的电还原反应是一个受扩散控制的不可逆反应。对实验中关键因素（如电极材料,助溶剂的体积分数,电流密度,温度和硫酸浓度）进行了研究。在最优条件下,2,6-二氯-4-氨基苯酚的产率为94.8%。阴极电解液连续地循环使用8次后,产率仍维持在95%左右。表明阴极电解液没有活性损失,可以被重复利用。     

合成四乙基氢氧化铵新工艺的研究

为解决国内传统方法生产四乙基氢氧化铵(TEAH)存在的产量不足、产品纯度差以及环境污染严重等问题,对TEAH的生产工艺进行了研究与优化,提出了一条新的合成路线。首先采用氮气加压法合成四乙基氯化铵(TEAC)中间体,然后通过电解制得TEAH。实验结果表明,合成TEAC最佳的工艺条件为:乙腈、氯乙烷、三乙胺摩尔比是1.9∶1.4∶1,反应物和溶剂填充量控制在58%附近,温度为140℃,反应时间为6 h,反应前通入氮气加压反应釜到0.4 MPa,最终合成TEAC的收率为98.55%。通过TEAC电解制备TEAH最佳工艺为:在电流密度为1 200 A/m~2,电解液温度为80℃,阳极室中TEAC浓度控制在3 mol/L,阴极室中TEAH初始浓度为1 mol/L,电解能耗最低,即生产每吨25%TEAH的能耗为427.58 kWh,此时的电流效率为81.81%。新工艺制备过程中,合成TEAC的收率和纯度都很高,而且TEAC电解转化为TEAH不会产生过多的含季铵化合物的废水,对环境的污染很小。     

电解合成对氨基酚反应催化剂

研究了硝基苯电解还原制备对氨基酚过程中的Bamberger重排反应。首先用循环伏安法考察了几种催化剂的催化活性,发现硅藻土、硫酸氧化锆、β沸石加入后硝基苯的还原峰电流有显著增大。还考察了羟基苯胺在不同条件下的转位效果。实验发现,酸性条件下,最佳反应条件为H+浓度为0.5～1mol·L-1、反应时间为15min,最佳无机酸为磷酸。温度为70℃时,硅藻土和硫酸氧化锆有较为显著的催化效果。     

电化学法处理香料工业氯化钠有机废盐的研究

为了实现氯化钠有机废盐的资源化利用,以某香料企业的氯化钠有机废盐为研究对象,在单室电化学氧化的基础上提出了一种资源化处理氯化钠废盐的一膜两室电解工艺,在降解废盐有机物的同时获取氢氧化钠。在单室电解槽中探究了废盐中有机物的电化学氧化降解条件和降解途径,研究表明,在电流密度为600 A/m²、反应温度为35℃、初始pH为6的最佳电解条件下,电解8 h后废盐模拟废水化学需氧量(COD)去除率为92.3%,色度去除率为100%,电流效率为32.3%。有机物降解的主要途径为电极产生的活性氯和羟基自由基对有机物的间接氧化。通过调节阳极液pH和进料方式,在相同电解条件下电解8 h,一膜两室工艺阳极COD去除率可达87.2%,阴极氢氧化钠总产量可达11.33 g。该工艺具有反应条件温和、工艺流程简单及无二次污染等特点,可为氯化钠有机废盐的资源化处理提供参考。     

季铵盐添加剂对草酸还原反应的影响

采用电化学的方法,以纯铅板电极为工作电极研究了季铵盐添加剂在电极表面的吸附作用规律,并在斯特恩-詹姆金电极表面双电层模型的基础上利用ψ1效应和体积效应解释了添加剂对草酸电还原反应的影响。结果表明季铵盐添加剂对草酸溶液的电还原反应的促进作用随着浓度的增大以及在烷基链较短时随着烷基碳原子数的增加而增大。两种效应的相对强弱与电极表面添加剂吸附量有关,当吸附量较小时,ψ1效应较强,反应速率随吸附量增大而增加;当吸附量较大时,阻化效应强,反应速率随吸附量增大而减缓。     

基于OBE理念的化工专业英语课程教学设计与实践

基于OBE理念,化工专业英语教学团队确定了课程的教学目标、教学内容,并将教学内容分解为learn to read、read to learn、learn to share、share to learn四部分,在此基础上层层递进,采用词汇拓展、猜词游戏、课堂演讲和视频及案例分析等教学手段,实现学生从语言学习向语言应用的转变。教师在课程教学中由传统的授课者转变为教学的引导者和推动者,循序渐进地引导学生由被动学习转变为自主学习,以提高学生专业英语学习的有效性,提升学生的专业素养,扩展其国际视野,从而实现课程教学目标。