电解合成乙醛酸的改进

研究改进了草酸电解还原制备乙醛酸中的阳极材料、隔膜及电解工艺。实验 :本研究选用隔膜电解法。阳极选用在酸性溶液中有良好导电性、有高的析氧过电势及低的阳极极化率 ,同时价格较便宜的钛基氧化铱电极 ,阴极用铅板。隔膜材料直接影响电解反应能否顺利进行及产率大小 ,在全氟、ＨＦ -10 1高性能均相、聚氯乙烯 3种阳离子交换膜中用实验方法进行电解草酸产率比较后选定ＨＦ - 10 1高性能均相阳离子交换膜。通过实验分析确定了电解工艺 :电流密度 5 0 0Ａ ｍ2 ,槽电压 4 5Ｖ ,电解温度2 0℃ ,阳极电压 - 1 32Ｖ ,阳极草酸浓度始终维持质量…     

草酸电解还原制备乙醛酸的研究

研究连续草酸电解还原制备乙醛酸的过程和工艺。采用一膜两室电解面积为10cm×10cm的离子膜电解槽进行连续电解实验,比较了电极材料、阳离子交换膜材料、研究了电解液流量对电流效率的影响以及电流密度、电解温度和电解时间对电解过程的影响。结果表明以铅极板作阴极、钽-铱作阳极板、NF-1型含氟磺酸阳离子交换膜时电解的效果较好,得到的优化电解条件为:电流密度1000A.m-2,电解温度25℃,电解时间4.5h,阴极液和阳极液流量均为2L.min-1。在此条件下的电耗为3038.9kWh.t-1产品,研究结果可为工业化设计提供参考数据。     

电解合成乙醛酸的研究

以草酸为原料,采用国产全氟型阳离子交换膜做两室型电解槽的阴极室和阳极室之间隔膜,电解合成乙醛酸,电流效率６０％,收率８０％。     

草酸电还原制备乙醇酸

用循环伏安法确定了草酸可以还原为乙醇酸,证明了从草酸研制乙醇酸的可行性。工艺采用以铅电极作阴极材料的阳离子交换膜电解槽,电解草酸制备乙醇酸,并以电流密度、电量、温度和电解液的流速作了四因素四水平的正交实验,得出最佳工艺条件为电流密度1400A/m2,电量1 7F/mol,温度40℃,电解液流速0 15m/s,产率达88%以上。     

阴极冷却固定床反应器电合成乙醛酸

以过饱和草酸水溶液为阴极液,盐酸溶液为阳极液,在阴极冷却固定床电化学反应器内草酸电解合成乙醛酸。考察了电流密度、电极和电解液温度、阴极材料对合成乙醛酸时空产率和电流效率的影响。结果表明,阴极冷却固定床反应器是一种较理想的反应器,用石墨板作阳极,铅作阴极,电流密度为400.5A/m2,阴极空速u0=0.505m/s,电解温度为20℃左右时,电解1.5h,在阴极可得到质量分数为5.45%的乙醛酸溶液,平均时空产率可达0.12kg/dm3·h以上。     

改性海藻酸钠／壳聚糖双极膜成对电解制备乙醛酸

以镍网电极-改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜(Ni-mSA/mCS BM)作为阴阳两室间的隔膜,利用双极膜的中间界面层水解离特性成对电解制备乙醛酸.水解离特性分析结果表明,双极膜中水解离后生成的H 透过mSA阳离子膜进入阴极室中,可及时补充草酸电还原生成乙醛酸过程中的H 消耗;OH(透过mCS阴离子膜进入阳极室中,与乙二醛电氧化生成乙醛酸过程中产生的H 结合生成H2O,可促进正向反应的速度.以饱和草酸和盐酸的混合液作阴极液,以10%乙二醛和10%KBr的混合液作阳极液,镍网为阴极,二氧化铅为阳极,在电流密度为20 mA·cm-2常温下电解,阴极电流效率达82.9%,阳极电流效率达75.7%,电解电压低于2.7 V.     

纳米TiO_2膜电极上乙醛酸的电催化合成研究

运用电化学循环伏安法 (CV)对纳米TiO2 膜电极 (Ti/nano TiO2 )在硫酸和草酸溶液中的电化学行为进行了研究。在c(H2 SO4 ) =1mol/L溶液中的循环伏安图上Epac1=- 0 .5 6V(vs.SCE)和Epac2 =- 0 96V(vs.SCE)处 ,出现两对可逆氧化还原峰 ,而在相同扫描速度下草酸溶液中的循环伏安曲线上 ,这两对电极反应氧化峰基本消失 ,还原峰电流增大 ,表明Ti/nano TiO2 膜电极对电还原草酸成为乙醛酸的反应具有较高的电催化活性和选择性。常温常压下 ,控制电位Epc=- 1 0V左右电解合成乙醛酸 ,乙醛酸的产率和电流效率分别达到 96 5 %和 90 %。     

电合成乙醛酸的研究

以过饱和草酸水溶液为阴极液 ,盐酸溶液为阳极液 ,在隔膜式平行板电解池内草酸电还原得到乙醛酸。考察改变阳极液盐酸溶液的浓度、电解液的电流密度和电解液的流速对生成乙醛酸电流效率的影响。考察催化电极对电合成的影响。结果表明 ,用碳板做电极材料 ,电流密度为 6 6 .7A·m-2 ,电解液流速为 2 6 1mL·min-1,电解温度为 2 0℃时 ,乙醛酸的电流效率可高达80 %以上。     

电合成法制备纳米材料及纳米材料电极上的电催化合成

通过电化学合成前驱体直接水解法制备纳米TiO2 粉体和纳米TiO2 膜电极。用循环伏安法、循环方波伏安法和电解合成法研究了纳米TiO2 膜电极对有机合成反应的电催化活性。发现纳米TiO2 膜电极在 0 2～ - 1 2V扫描电位区间有两对氧化还原峰 (峰电位Epc1=- 0 5 6V ,峰电位Epc2 =- 0 95V ,扫描速度 10 0mV·s-1) ,具有异相氧化还原催化行为。电解结果表明 ,纳米TiO2 膜中的Ti(Ⅳ ) /Ti(Ⅲ )氧化还原电对作为媒质 ,异相间接电还原硝基苯为对氨基苯酚 (收率91 6 % ,电流效率 95 2 % )和草酸为乙醛酸 (收率 96 5 % ,电流效率 90 % )。     

双极室成对电解合成乙醛酸

本工作采用离子交换膜电解槽以及附、阳极液分别循环的周期性间歇操作的电解方式,使草酸的电还原反应和乙二醛的电氧化反应分别在阴、阳极室内同步发生,两极室均得到同一种电解产物——乙醛酸。这种“成对电解法”与通常只利用了单电极反应的有机电合成工艺相比,可节约电能50％以上,设备时空产率可提高一倍。     

草酸电解生产乙醛酸工艺改进

对电解还原草酸生产乙醛酸工艺和设备进行了改进,在优化工艺条件下,中试电流效率７６．７％,化学产率９２．５％,槽电压５．７Ｖ,生产过程稳定。根据中试结果进行了经济评价,提出了进一步改进的建议     

用草酸电化学合成尿囊素的研究

２０ ℃、电流密度６００ Ａ／ｍ２ 条件下,以铅板作电极,在无隔膜槽中电解草酸饱和溶液制得乙醛酸,产率５２％ ,电流效率７５％ 。乙醛酸、尿素、盐酸物质的量比为１∶３－５∶０－３,８０ ℃下,乙醛酸与尿素反应２ ｈ 可制得尿囊素,产率为５４－０ ％ 。     

甲醛羰基合成乙醇（醛）酸研究进展

乙醛酸下游产品多是高附加值的精细化工产品,如乙基香兰素、尿囊素、对羟基苯甘氨酸2-羟基膦乙酸等。工业化的乙醛酸生产工艺主要有乙二醛氧化法、草酸电解还原法、顺丁烯二酸氧化法。随着C1化学的兴起,由丰富的合成气原料羰基化合成乙醛酸的技术已引起广泛的重视。甲醛羰基化合成乙醇酸再脱氢是合成乙醛酸的一个重要途径,该方法的关键在于中间体乙醇酸的制取。详细地评述了甲醛羰基化合成乙醇酸的工艺,同时介绍了乙醛酸的用途和生产现状。     

催化氧化法合成乙醛酸的研究进展

文章着重阐述了贵金属催化剂,尤其钯、铂等应用于空气氧化法合成乙醛酸的研究概况以及此类催化反应的反应机理。由于空气催化氧化合成乙醛酸的方法具有环境友好、反应条件温和、原子效率高等绿色化学的特点,所以该方法具有优异的应用前景。     

乙醛酸的合成技术进展

介绍了乙醛酸的生产现状,评述了乙二醛氧化法、草酸电解法和配对电解法生产乙醛酸的新方法、新工艺,并从降低生产成本和提高产品质量的角度总结了合成乙醛酸的技术改进情况,提出了乙醛酸今后的研究方向。     

乙醛酸合成的研究

用乙二醛作原料,过氧化氢为氧化剂,硫酸亚铁作催化剂合成乙醛酸,通过正交实验确定了最佳的合成工艺条件是:原料摩尔比n(乙二醛)∶n(过氧化氢)∶n(硫酸亚铁)=1∶1.1∶0.05,在温度3～5°C条件下,用2h将过氧化氢和硫酸亚铁溶液滴加到乙二醛的溶液中,继续反应3h,用离子交换树脂分离提纯,再用减压蒸馏浓缩,可制得约30%(质量分数)含量的乙醛酸。     

愈疮木酚和乙醛酸合成香兰素研究

对愈疮木酚和乙醛酸缩合—氧化合成香兰素路线进行了中等规模的研究。当反应温度为5 0℃ ,pH值为 12 ,愈疮木酚和乙醛酸物质的量比为 1 5∶1 0 ,缩合反应中乙醛酸的转化率可至90 %。以氢氧化铜为催化剂 ,以氧气为氧化剂 ,在pH值为 12 5和 94℃下反应 ,氧化产率为94%。香兰素的总收率 (以乙醛酸为基准 )为 70 %～ 72 %。生产废水经简单处理后可重复使用 ,并不影响收率 ,废水量可控制在 5t/t香兰素的水平。     

氨基磺酸催化合成尿囊素

以尿素、乙醛酸为原料,氨基磺酸为催化剂合成尿囊素。采用正交实验法研究反应温度、原料配比（n尿素∶n乙醛酸）、催化剂用量、反应时间等因素对尿囊素收率的影响。分析表明,催化剂用量和反应温度影响显著,而配比和反应时间影响不显著。根据实验具体情况、原料经济性、安全环保等因素,确定了最佳合成条件：反应温度为70℃,原料配比（n尿素∶n乙醛酸）为3.5∶1,催化剂氨基磺酸的用量为4g,反应时间为6h。尿囊素收率可达51.73%。