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。     

草酸电解还原生成乙醛酸的影响因素

研究了草酸电解还原生成乙醛酸的各种影响因素,对阳极材料、电流密度、隔膜、助剂的加入以及时间、温度、电解质的影响作了描述。     

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％。     

草酸电合成乙醛酸的研究

用极谱法对草酸在汞阴极还原为乙醛酸进行了研究，得到了电解草酸制取乙醛酸的较佳参考条件。选用Cu—Hg合金板作阴极，对草酸进行恒电位电解，草酸转化率达85％，电流效率达65％。     

乙醛酸的电解制备

本工艺以草酸为原料,配制成８．８ｇ草酸／１００ｇ水的水溶液,在隔膜式电解池内,使用金属铅电极,进行电解制备乙醛酸。电解时的电流密度为８Ａ．ｄｍ＾－２,温度为８～１２℃,电解时间为５ｈ摩尔产率可达８０％以上,本文还对其它影响电解的因素进行了讨论。     

乙醛酸电解合成技术概述

介绍了乙醛酸的用途和各种电合成方法以及乙醛酸电解合成技术的发展历程,并从降低能耗成本和提高产品质量的角度总结了电解合成乙醛酸的技术改进情况,提出了存在的问题和发展方向。对乙醛酸电合成法发展前景进行了展望。     

草酸电解还原制备乙醛酸的放大研究

中试电解槽中采用了双面电极板和湍流器 ,实现了电解液的均匀分布和电流的均匀分布。当电解槽的长宽比为 1.7∶1 0、电解液流速为 0 .139m/s时 ,电流效率为 84.82 %、乙醛酸的选择性为 93.4%。而在相同的电流密度和电解温度下 ,当小试电解液流速为 1.0m/s时 ,电流效率为 84.2 7%、乙醛酸的选择性为 86 .76 % ,放大效应接近 1.0。     

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     

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。     

电化学合成乙醛酸研究

研究了隔膜电解草酸法生产乙醛酸的工艺 ,首次使用了性能优越的新型阳极材料钽铱电极和HF - 1 0 1型强酸型阳离子交换膜 ,并对电解工艺进行优化 ,结果表明 :在电解温度为 2 0℃ ,电流密度为 35 0A/m2 ,使用HF - 1 0 1型阳离子交换膜和钽铱电极 ,电解草酸饱和溶液 8h后 ,乙醛酸产率达 96 1 3% ,明显高于国内文献值。该法具有电解液不受污染 ,离子交换膜不易中毒且无机械损伤 ,阳极材料使用寿命长 ,产品纯度、产率高等优点 ,具有广阔的工业化前景。     

乙醛酸的生产及市场前景

对乙醛酸的生产方法，原料资源、生产工艺、环境保护和市场现状等问题进行了较为客观的分析研究。     

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 %。     

电化学微型流动反应系统初探

应用MEMS技术研制出不同尺度的梳齿状微阵列电极,设计了相应的电化学微型流动反应系统。针对乙醛酸电合成的特点,尝试乙二醛电氧化合成乙醛酸体系,结合离子色谱对电合成产物进行分析。研究结果初步表明,本文所设计的电化学微型流动反应系统,具有结构简单、操作方便、连续生产等优点,可在不添加支持电解质的条件下,实现氧化乙二醛电合成乙醛酸的过程。     

国内乙醛酸合成技术进展

综述了我国乙醛酸技术改进、新工艺开发方面的情况 ,提出了存在的问题和发展方向。     

草酸在表面合金电催化剂上还原过程的循环伏安和原位红外反射光谱研究

采用自行研制的碳载表面合金电催化材料 (Surfacealloy/GC)作为研究电极 ,通过电化学方法和电化学原位FTIR反射光谱等技术 ,对该催化剂在电有机合成中的性能进行研究。结果表明 :所研制的Surfacealloy/GC对草酸的加氢还原表现出很高的电催化活性 ,草酸的还原电位为 - 0 .40V ,与通常用的阴极铅材料相比 ,正移约6 0 0mV ;电化学原位FTIR反射光谱研究结果指出 ,草酸的还原产物主要为乙醛酸 ,表明该电极在较低的过电位下就能还原草酸生成乙醛酸。