煤电化学气化的可能性

综述了煤电化学气化的发展历史及研究现状，介绍了研究中采用的电解装置、电极材料、电解质溶液以及煤浆浓度、煤颗粒大小、电解电位、温度等各工艺因素对煤电化学气化的影响，并探讨了煤电化学气化的反应机理，评述了工业上实施煤电化学气化工艺的可能性．     

电化学氧化煤浆特性研究

采用伏安法对六种煤浆的电解氧化特性进行研究,考察了煤种、铁离子溶液催化剂、温度和搅拌速度对氧化电流密度的影响。结果表明,温度、电压和转速的增加可以提高其氧化电流密度,在室温下加入5 mmol Fe3+,可以使神木煤浆的氧化电流密度提高至18.4 m A/cm2。通过XRD分析可知,电解破坏煤的大分子结构。     

茴香脑间接电化学氧化合成茴香醛的研究

研究了以茴香脑为原料,用Ce4 /Ce3 作为氧化还原媒质,间接电化学氧化合成茴香醛。用正交实验和单因素实验分别研究了Ce4 氧化茴香脑合成茴香醛的化学氧化过程中各实验条件对产率的影响,并优化出了最佳反应条件:n(Ce4 )∶n(茴香脑)=2∶1,反应温度为30°C,硫酸浓度为0.5 mol/L,苯为溶剂。在优化条件下茴香醛产率达90%。     

碱性体系中煤中有机硫的电化学脱除研究

以高硫煤为原料,用化学法将其无机硫脱除后,再以此作为电解煤样,在碱性条件下研究了煤中有机硫的电化学脱硫规律。讨论了电解电流、煤浆浓度、NaOH浓度等主要因素对煤中有机硫脱硫率的影响,并确定了适宜电解脱硫条件:NaOH质量浓度4.0mol/L,煤浆质量浓度0.04g/mL,反应温度70℃,电流强度1.0A,电解时间5h,获得了有机硫脱除率为32.50%的较好效果。     

TiO2纳米管阵列电极制备与光催化制氢性能的关系

通过正交试验分析不同阳极氧化电压、氧化时间、氧化次数以及热处理温度对TiO2纳米管阵列电极性能的影响机理,使用电化学工作站测试电极光电化学性能,结合扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外–可见漫反射光谱等表征手段着重研究影响电极催化性能的内在机理。结果表明:不同阳极氧化和热处理使电极获得不同的微观结构和晶型,导致电极光催化性能差异明显。60V恒压下1次阳极氧化1h的样品经500℃热处理后,保持规整的纳米管阵列结构和较大的活性面积,并获得了特殊的分层混晶结构,具有较好的催化活性。同时,使用同一电极进行多次光催化制氢反应。紫外光照下,在0.5mol/LNa2SO4+0.5 mol/L乙二醇水溶液中,0.5 V偏压下获得了5.3 mL/(h cm2)的稳定产氢速率,证明电极具有稳定的光催化制氢活性。     

三维电极电解法处理氨氮废水的研究

以钛(Ti)为阴极,钌铱涂层钛(Ru-Ti-Ir)为阳极,活性炭为导电粒子,制作三维电极反应器,电化学氧化高浓度氨氮废水。考察了Na_2SO_4浓度、电压、氯离子浓度和氨氮初始质量浓度等因素对电解过程的影响,并分析了三维电极电解机理。结果表明:在氨氮初始质量浓度为300 mg/L、Na_2SO_4浓度为0.15 mol/L、电解电压为20 V、氯离子质量浓度为1 g/L条件下,反应120 min后氨氮去除率可达到84.2%。在此条件下与二维电极电解实验进行对比,发现三维电极对氨氮的去除率明显高于二维电极。三维电极对氨氮废水的处理效果明显,为其实际应用提供了理论依据。     

一步电沉积制备多孔石墨烯/金纳米复合材料修饰电极测定芦丁

在玻碳电极(GCE)上覆盖一层多孔石墨烯/金纳米复合材料,制备了一种简单、低成本、高灵敏度的电化学传感器应用于芦丁的测定。考察了沉积圈数、缓冲液pH值对芦丁反应的影响。采用差分脉冲伏安法在优化条件下,芦丁浓度在1nmol/L～1μmol/L和1μmol/L～10μmol/L范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,最低检出限为0.35nmol/L。     

电化学活化玻碳电极作为芦丁伏安传感器的研究

制备了电活化玻碳电极,并考察芦丁在该电极上的电化学行为。在优化的实验条件下,芦丁在该电极上有良好的电化学响应,其浓度在10-7～10-5mol/L的范围内与氧化峰电流成良好的线性关系。最低检测限为7.2×10-8mol/L。该方法操作简便,重现性较好,并应用此法分析了复方片剂中芦丁的含量。     

液相制备四氧化三钴新工艺研究

以2mol/L氯化钴溶液、10mol//L氢氧化钠溶液和空气从液相中制备出了四氧化三钴,分析了EDTA用量、反应温度、pH值、搅拌转速等的影响,并用XRD、SEM、Marlven粒度仪、ICP等仪器对产品进行了表征。实验表明Co/EDTA=0.005、反应温度80℃、pH值为9.3、搅拌转速600r/min条件下,制备出12.0μm的球形四氧化三钴,产品纯度高。     

电化学法测定硼氢化钠浓度的研究

硼氢化钠（NaBH4）的电化学氧化反应是一个复杂的不可逆氧化过程。采用循环伏安法分析了NaBH4在Pt电极上的电化学氧化行为,发现在0 mol/L～0.1 mol/L NaBH4直接氧化形成的氧化峰与浓度呈线性关系,拟合的直线方程具有良好的重现性,相对标准偏差为2.42%。所建立的方法可用于NaBH4浓度的快速测定。     

乙炔黑修饰碳糊电极测定汞离子

制备了乙炔黑修饰碳糊电极,通过循环伏安法研究了Hg~(2+)在裸碳电极和乙炔黑修饰碳糊电极上的电化学行为。实验结果表明,Hg~(2+)在乙炔黑修饰电极上有明显的氧化还原峰。同时对实验条件进行了优化,在该优化条件下,氧化峰峰电流随着Hg~(2+)浓度的增加在3.0×10~(-7)~2.4×10~(-5)mol/L范围内线性增加,检出限为2.3×10~(-8)mol/L。采用标准加入法成功地检测了模拟水样当中的痕量Hg~(2+)。     

弱氧化剂CO2(g)对含钒铁水吹炼制钒渣的影响

采用弱氧化剂选择性氧化含钒铁水,先弱氧化脱硅,再强氧化提钒,以获得高品位的钒渣。对弱氧化剂CO2浅度氧化含钒铁水炼制钒渣进行了理论分析,确定脱硅保钒反应的物理化学条件,研究了温度、CO2气体流量、搅拌和熔剂等因素对脱硅保钒反应的影响及脱硅反应产物的分布。结果表明,温度1450℃及CO2气体流量1 L/min、有搅拌条件下,脱硅率高达68.62%,而钒氧化率仅为0.73%。     

基于钯纳米线阵列修饰电极的抗坏血酸电化学研究

以氧化铝模板为基础,采用电化学沉积方法制备了钯纳米线阵列修饰金电极。电化学方法研究了该修饰电极对抗坏血酸电化学行为,实验结果表明,抗坏血酸在高度有序的钯纳米线饰电极表面出现显著的氧化峰。氧化峰的峰电流与抗坏血酸的浓度在4.0×10-4~3.15×10-3 mol/L范围内有良好的线性关系,检测限可达1×10-4 mol/L。该电极制备方便,有良好的灵敏度和稳定性。     

电化学氧化法处理生活污水的研究

采用电化学氧化法处理生活污水,探讨了电解质浓度、电流密度、pH值、反应温度、不同电极等对COD、浊度的影响。实验表明,处理水中COD、浊度的最佳条件是:电解质浓度为45 g/L,pH值为8,电流密度为60 mA/m2,温度为22℃,阳极为RuSn电极,阴极使用不锈钢电极。此时COD去除率达86.22%,浊度去除率达80%,悬浮固体去除率和细菌去除率94%和99%。     

Au/SiO_2纳米粒子修饰玻碳电极的制备及其应用

通过电化学法将二氧化硅和金纳米粒子同步沉积到玻碳电极表面,制得Au/SiO2纳米粒子修饰电极(Nano-Au/SiO2/GCE)。采用电子扫描显微镜和交流阻抗考察该修饰电极形貌及其电化学性能,并研究了NADH在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,NADH在修饰电极上的氧化峰峰电位降低约300 mV,峰电流明显增大。在最佳实验条件下,其电流响应与NADH浓度在1.0×10-6～1.0×10-4mol/L呈良好的线性关系,相关系数0.998。     

烟气脱硫产物亚硫酸铵非催化氧化动力学

采用搅拌反应器,通过改变初始亚硫酸铵浓度、pH值、空气流量、温度以及硫酸铵浓度、不加催化剂,对氨法烟气脱硫产物亚硫酸铵氧化反应动力学进行了研究。实验结果表明:在硫酸铵浓度为0.15 mol/L、温度为35～60℃的溶液中、氧化空气流量为150～400 L/h时,亚硫酸铵的氧化速率随着pH值增加而下降,随着温度和空气流量的增加而增大;当硫酸铵浓度增大时,亚硫酸铵的氧化速率下降;在pH值为5.5时反应的活化能为31.88 kJ/mol。     

树枝状铜修饰电极同时测定酪氨酸和苏氨酸

采用电沉积的方法制备了树枝状铜修饰电极(Cu/Pt),研究了酪氨酸(Tyrosine)和苏氨酸(Threonine)在该修饰电极上的电化学行为。在0.05mol/L NaOH中,酪氨酸和苏氨酸分别在电位0.41V和0.62V处产生灵敏的氧化峰,表明树枝状铜修饰电极对二者的氧化反应具有良好的电催化活性。探讨了其作用机理,优化实验条件,建立了酪氨酸和苏氨酸的快速测定方法。在2.0×10-6 mol/L~5.0×10-3 mol/L范围内,酪氨酸和苏氨酸的氧化峰与浓度呈线性关系,二者的检出限均为6.0×10-7 mol/L。将本法用于氨基酸模拟样品的测定,回收率分别为96.0%~105.5%和96.3%~104.5%。     

钛基锡锑氧化物电极在合成偶氮二甲酰胺中的应用

采用热分解法制备的SnO2+Sb2O3/Ti作为阳极材料,以联二脲为原料,电化学氧化法合成出偶氮二甲酰胺。通过单因素实验和正交实验研究了电流密度、电量、NaBr的质量浓度和H2SO4的浓度以及反应温度对偶氮二甲酰胺的产率和电流效率的影响。得出最佳工艺条件:电流密度2 300 A/m2,电量12 350 C,NaBr的质量浓度和H2SO4的浓度分别为8 g/L和1.47 mol/L,温度40℃。在最佳条件下,偶氮二甲酰胺的产率达94%,质量分数97%,电流效率89%。此外,SnO2+Sb2O3/Ti电极在NaBr和H2SO4的溶液中的循环伏安测试结果表明,吸附溴原子Brad复合成溴的步骤控制电合成偶氮二甲酰胺的反应速度。整个电极过程包括电子转移及后续的化学反应(EC机理)。     

新型多孔Ti/BDD薄膜电极电化学氧化降解低浓度茜素红

运用热丝化学气相沉积（HFCVD）的方法制备了以多孔钛为基体的掺杂硼金刚石（porous Ti/BDD）薄膜电极,并测试了它的主要物理性质,SEM表明金刚石相生长良好并且能均匀地分布在基体表面和孔内,Raman光谱表明电极的金刚石相纯而且质量很高。采用循环伏安法研究了酸性条件下茜素红在多孔Ti/BDD电极上的电氧化行为。通过改变阳极电流密度、支持电解质Na2SO4的浓度来研究茜素红在多孔Ti/BDD电极上的电化学氧化降解的效果影响。结果表明：电流密度40 mA/cm2、支持电解质浓度0.5 mol/L为较理想的工艺参数,总电流效率达到30.2%。在相同条件下,发现多孔Ti/BDD薄膜电极氧化降解茜素红与平板Ti/BDD薄膜电极相比具有更高的电流效率。紫外可见光光谱证实了多孔Ti/BDD电极能够有效地电氧化降解茜素红。     

低浓度亚硫酸铵氧化动力学的研究

亚硫酸铵直接氧化是实现新型氨法脱硫技术工业化的关键问题。采用搅拌反应器在硫酸铵浓度为3.70 mol/L、温度为45℃的溶液中,以硫酸钴为催化剂,对低浓度亚硫酸铵氧化气液反应动力学进行了研究。亚硫酸铵浓度、气相氧气分压和催化剂浓度范围分别为0.001~0.05 mol/L、0.02~0.1 MPa和10-6~10-4mol/L。实验结果表明,亚硫酸铵的氧化速率随着催化剂浓度的增加而增大,当亚硫酸铵浓度增加,可能存在催化剂临界浓度。当催化剂浓度大于临界点,氧化速率不再变化。反应分别对亚硫酸铵和气相氧气分压呈二级和一级。溶液pH=6时反应活化能是32.69kJ/mol。氧化速率最大时的溶液pH值随亚硫酸铵浓度的增大而增大。实验为新型氨法脱硫技术工业化提供了理论指导。