一、间接电氧化合成有机物的研究进展(论文文献综述)
付晓雪[1](2021)在《电化学法绿色合成偶氮四唑类及偶氮呋咱类含能有机物》文中指出偶氮四唑和偶氮呋咱类含能化合物具有生成焓高、感度低及安定性好等性质,在高能钝感炸药、低特征信号推进剂等领域具有重要应用价值。目前,化学氧化法是合成偶氮四唑和偶氮呋咱类含能化合物最常用的方法,然而其存在反应条件难控、反应选择性及安全性不理想等客观问题。电化学合成有机物技术具有操作简便、反应选择性高、绿色经济等特点,已经被用于多种有机物的规模化合成。基于上述背景,本论文系统研究了电化学绿色合成5,5’-偶氮四唑类和4,4’-偶氮呋咱类含能化合物的可行性及相关合成机理。论文主要研究内容和发现如下:(1)在室温条件下,以金、银、铂等贵金属,以及铁、钴、镍、铜、钼、钨等过渡金属为氧化电极,在0.50 M Na2CO3/0.25 M 5-氨基四唑水相电解液中,可以电化学氧化5-氨基四唑,合成得到5,5’-偶氮四唑钠。因水氧化析氧反应平行发生,在1.89 V vs.RHE,铂阳极电化学合成偶氮四唑钠的法拉第效率约为40%;因5-氨基四唑在镍阳极上的氧化偶联先于水氧化反应发生,故镍阳极电化学合成5,5’-偶氮四唑钠的法拉第效率高于铂阳极。机理研究发现,5-氨基四唑在铂阳极上氧化偶联生成偶氮四唑钠主要是由铂电解水过程中形成的羟基自由基中间体间接引发;而镍阳极驱动5-氨基四唑氧化偶联生成偶氮四唑是直接电化学氧化机理,不涉及羟基自由基参与。基于上述发现,利用5×5×2 cm2的Pt/Ti电极构建电解合成装置,可便利地进行10 g量级的电化学放大合成5,5’-偶氮四唑钠和5,5’-偶氮四唑二胍实验,产率分别约为72%和70%。(2)在常温常压下,在0.10 M NaHCO3/0.020 M 3,4-二氨基呋咱或0.10 M NaOH/0.020 M 3,4-二氨基呋咱水相及有机相电解液中,进行电化学合成3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱研究。其中,在Na OH/3,4-二氨基呋咱水相电解液中,铜、铁、钴、镍电极可以氧化3,4-二氨基呋咱生成3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱,反应产率低于30%;在乙腈电解液体系中,以石墨为阳极,铂为阴极,在5 m A的恒电流下,持续反应2.68h,电化学合成3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱的产率约63%;以0.020 M四丁基四氟硼酸铵/0.025 M 3,4-二氨基呋咱的乙腈溶液为电解液,在1.80 V vs.Ag/Ag Cl下,150 min反应时间内,石墨阳极电化学合成3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱的法拉第效率约为60%。机理研究发现,石墨阳极电化学氧化偶联3,4-二氨基呋咱生成3,3’-二氨基-4,4’-偶氮呋咱反应是直接电氧化机制。本论文有关电化学合成偶氮四唑和偶氮呋咱类化合物的研究发现,可为绿色合成偶氮类含能化合物提供有益的方法及理论参考。
唐怡[2](2020)在《光-电化学合成吡啶甲酸方法及机理研究》文中进行了进一步梳理吡啶甲酸是一种重要的化工中间体,在医药、农药和染料等领域具有广泛应用。目前,化学氧化法、气相催化氧化法和液相催化氧化法是常用的合成吡啶甲酸方法。不过遗憾的是,这些方法在合成吡啶甲酸过程中存在操作繁琐、反应条件苛刻、能耗污染大等问题。前期相关研究证实,电化学和光电化学氧化法可以用于实现有机物合成反应,且具有操作简便、反应条件温和以及绿色环保等优点。另一方面,电化学和光电化学分解水策略是常用的制取氢气方法,但是其活性常受限于电解池阳极水氧化析氧反应的高过电位。若在电化学和光电化学池阳极上发生动力学优先的有机反应,将会大大提升其阴极的析氢反应活性。基于上述背景及分析,本论文系统研究了在电解池阳极上通过光电化学和电化学策略氧化3-甲基吡啶绿色合成3-吡啶甲酸,并同时在阴极上高效制取氢气的可行性和相关反应机理。论文主要研究内容及结论如下:(1)理论计算表明,3-甲基吡啶氧化生成3-吡啶甲酸反应(EΘ=0.93 V vs.RHE)在热力学上优先于水氧化反应(EΘ=1.23 V vs.RHE)发生。实验研究证实,在以WO3薄膜为光阳极、Pt丝电极为阴极和质子交换膜构建的双室光电化学电解池中,WO3光生空穴驱动3-甲基吡啶氧化生成3-吡啶甲酸,该反应在动力学上优先于水氧化反应过程。因此,通过WO3光电氧化策略可以绿色合成3-吡啶甲酸,该反应主要活性物种是WO3的光生空穴,同时WO3光电氧化水过程中生成的H2O2也参与了3-甲基吡啶氧化生成3-吡啶甲酸反应,阳极目标产物3-吡啶甲酸的选择性接近100%。由于3-吡啶甲酸反应电位低于水氧化反应电位,在含3-甲基吡啶电解液的WO3光阳极电解池中,Pt丝阴极的析氢反应活性明显高于不含3-甲基吡啶电解池的Pt丝阴极,两种电解池阴极析氢反应法拉第效率相差不大,均接近99%。此外,在WO3光阳极基电解池3-甲基吡啶电解液中添加少量Cr3+,可以借助反应过程中生成的Cr2O72-/Cr3+进一步提高WO3光阳极合成3-吡啶甲酸反应效率。(2)基于上一章有关H2O2可驱动3-甲基吡啶氧化生成3-吡啶甲酸的发现,我们首先研究了以In2O3薄膜为阳极,石墨棒为阴极,KHCO3水溶液为电解质和由质子交换膜构建的电解池中H2O2的生成规律。实验结果发现,In2O3薄膜阳极可通过二电子途径氧化水产生H2O2(2 H2O→2 H++2 e-+H2O2,EΘ=1.68 V vs.RHE),该反应在E=2.2 V vs.RHE时法拉第效率约70%。利用相同结构的电解池,以KHCO3/3-甲基吡啶水溶液为电解质,在20 mA/cm2恒电流电解反应时,In2O3薄膜阳极可以实现3-甲基吡啶氧化生成相应的3-吡啶甲酸反应。机理研究实验证实,In2O3薄膜阳极上电化学氧化水过程产生的H2O2是促使3-甲基吡啶氧化生成3-吡啶甲酸主要活性物质。此外,以In2O3阳极氧化方法还可以合成3-吡啶甲酸其他两种同分异构体,2-吡啶甲酸和4-吡啶甲酸。稳定性测试表明,In2O3薄膜阳极在高电流密度下反应10 h前后,自身物化性质变化不大,是一种比较理想的电极材料。此外,在该In2O3薄膜阳极基电解池中,阳极目标产物吡啶甲酸的选择性与阴极析氢效率均接近100%。本论文研究提出的电化学和光电化学合成吡啶甲酸途径,具有操作简单、反应条件温和,绿色环保,能同时制取氢气等优点,符合有机物合成可持续发展理念。本论文的研究工作,可以为绿色合成吡啶甲酸提供方法参考,也可为电化学和光电化学合成其他有机物研究提供思路和研究方法参考。
谢军,张腾,陈浪,尹双凤[3](2019)在《对氯甲苯催化氧化制备对氯苯甲醛的研究进展》文中认为对氯苯甲醛是一种广泛用于医药、农药和染料的精细化工中间体,发展其绿色合成工艺极具挑战性和重大意义。本文较为系统地综述了催化氧化对氯甲苯为对氯苯甲醛的制备方法,重点阐述了H2O2氧化法、空气/氧气氧化法、电解氧化法和仿生催化氧化法的工艺条件,比较了间接电氧化合成方法中的各种金属媒质,讨论了各种制备方法的优缺点,分析了其相应的合成方法在工业开发上的可行性及存在的问题。此外,简要介绍了利用光催化法选择性氧化对氯甲苯合成对氯苯甲醛的方法。通过对几种合成方法的比较,指出以H2O2和分子氧为氧化剂液相催化氧化对氯甲苯来合成对氯苯甲醛是较为经济、环保的合成方法,电解氧化法和仿生催化氧化法将为对氯苯甲醛制备提供另一条新型技术途径。
郭超[4](2017)在《“槽外式”间接电氧化制备几种醌类化合物的工艺研究》文中研究表明醌类化合物作为重要的精细化工中间体,在医药、农药、兽药、香料和染料以及新型有机高分子功能材料等领域均有广泛的应用。本文采用“槽外式”间接电氧化工艺,以金属氧化还原电对Ce4+/Ce3+作为媒介,利用电解液中的Ce4+氧化芳烃类基质萘、1-硝基萘和蒽合成目标醌类中间体1,4-萘醌、5-硝基-1,4-萘醌和9,10-蒽醌。电解液中的Ce4+参与完反应后就会转化成Ce3+失去氧化能力,而电解液中失去氧化能力的Ce3+可以通过电化学氧化的方法在电解槽阳极再生。因此,“槽外式”间接电氧化芳烃类基质制备醌类中间体的工艺可以具体分为电解氧化反应和基质氧化反应。本文通过单因素控制变量法对电解氧化反应和基质氧化反应的工艺进行了研究,确定了较佳的反应工艺条件。电解氧化反应的较佳工艺条件:选用聚丙烯作为电解槽的板框材料,电解阳极选用Nd-SnO2-Sb复合涂层DSA网状电极,电解阴极选用316L不锈钢网状电极,隔膜材料选用Nafion115离子交换膜,电极板的有效面积为0.02m2,电极间距为d=5mm,电解液的浓度为C(Ce总)=1.0mol/L、C(酸)=3.0mol/L,电解温度为t=40℃,电流密度为J=300A/㎡,电解液流速为ν=0.03m/s。将电解液中Ce3+的转化率控制在80%的条件下,电解液循环套用20次后,电流效率仍大于80%。萘氧化合成1,4-萘醌的较佳工艺条件:电解液的浓度为C(Ce4+)=0.6mol/L、C(酸)=3.0mol/L,投料摩尔比为n(Ce4+):n(萘)=6:1,正庚烷作为反应溶剂,萘的有机相浓度为0.2M,反应温度为50℃,反应时间为15min。在该反应条件下,萘的转化率为99.6%,1,4-萘醌选择性为98.1%,粗品纯度为98.8%,产品收率为97.7%。1-硝基萘氧化合成5-硝基-1,4-萘醌的较佳工艺条件:电解液的浓度为C(Ce4+)=0.8mol/L、C(酸)=3.0mol/L,投料摩尔比为n(Ce4+):n(1-硝基萘)=8:1,正庚烷作为反应溶剂,1-硝基萘的有机相浓度为0.2M,反应温度为70℃,反应时间为90min。在该反应条件下,1-硝基萘的转化率为98.6%,5-硝基-1,4-萘醌的选择性为98.4%,粗品纯度为98.7%,产品收率为97.0%。蒽氧化合成9,10-蒽醌的较佳工艺条件:电解液的浓度为C(Ce4+)=0.5mol/L、C(酸)=3.0mol/L,投料摩尔比为n(Ce4+):n(蒽)=5:1,正庚烷作为反应溶剂,蒽的有机相浓度为0.2M,反应温度为30℃,反应时间为5min。在该反应条件下,蒽的转化率为83.2%,9,10-蒽醌的选择性为94.6%,粗品纯度为98.5%,产品收率为78.7%。实验结果表明,“槽外式”间接电氧化法能够持续稳定的利用清洁的电能合成目标醌类化合物,有效的减少了化学氧化试剂的使用,避免了传统化学氧化工艺环境污染大、生产成本高和产品纯度低等问题,具有广阔的应用前景。
沈秋芳[5](2017)在《疏水性修饰电极在杂环芳香有机物制备中的应用》文中研究指明杂环芳香有机物具有较高的生物活性,是医药和农药的重要合成原料。对于生产生活中常用的杂环芳香有机物的合成通常都是采用传统的化学方法合成,而这类方法存在反应步骤较长,污染大等缺点。相反的,采用电化学的方法合成杂环芳香有机物可以避免传统化学方法所造成的污染,符合“绿色化学”的理念,是未来化学发展的一个趋势。本文采用复合电镀法制备了含有PTFE疏水性微粒的修饰电极,探究了制备疏水性修饰电极的最佳条件。接着将自制的PTFE疏水性修饰电极应用于3-甲基吡啶和4-甲基吡啶的电氧化,以及2-吡啶甲酸的电还原。通过实验探究了电化学过程的转化率和电流效率,对交流阻抗谱(ESI)采用等效电路进行了模拟,分析了电极反应的影响因素,并对合成的产物进行了表征分析。实验结果表明,自制的疏水性修饰电极在三种杂环芳香有机物中均具有较好的电化学活性。3-甲基吡啶和4-甲基吡啶在Pb-PTFE修饰电极上的转化率分别可达77.25%和76.11%;2-吡啶甲酸在Ni-PTFE修饰电极上转化率可达72.41%。通过ESI结果分析推测出3-甲基吡啶和4-甲基吡啶在Pb-PTFE修饰电极上的电氧化过程,以及2-吡啶甲酸在Ni-PTFE修饰电极上的电还原过程都同时受电荷迁移和浓差扩散控制。
张健青[6](2016)在《有机电催化剂的合成及其对C-H键和醇的选择性电氧化活化》文中认为有机小分子的电催化氧化是催化领域的一个重要研究内容。通过C-H键和醇的选择性氧化成相应醛或酮类化合物在精细化学品和有机化学中间体的合成领域均具有十分重要的意义。有机电催化合成用电子代替强氧化还原剂,可以使反应在比较温和的条件下进行。在直接电氧化合成反应中,电极表面容易生成有机聚合物膜致使电极钝化,电流效率急剧下降。在电子转移媒质作用下的有机电催化反应不仅可以避免电极表面钝化,还可以控制目标产物的过度氧化。三芳胺类化合物是一类新型的电氧化还原媒质,由于其具有较宽的电化学氧化还原电位已引起研究者的广泛关注,同时通过引入吸电子性基可以使媒质氧化电位正移。因此本论文以引入具有强吸电子性能的硝基,合成一系列含硝基有机电催化剂,并研究其对C-H键的电氧化性能。本文分别以咪唑、三苯胺和咔唑为结构模版,合成了含不同性能取代基的咪唑、三苯胺和咔唑类化合物,并通过H1NMR进行结构鉴定。采用循环伏安法测试了三类有机电催化剂的电化学性能,取代基的电子效应对有机电催化剂的电化学可逆性及氧化还原电位有很大的影响,取代基的引入可以有效改善有机电催化剂的电化学可逆性,同时供电子基的引入使氧化电位负移,吸电子基的引入使氧化电位正移。采用间接电化学氧化的方式,在室温下通过恒电位电解研究了三苯胺和咔唑类有机电催化剂对C-H键及醇的电化学催化氧化性能,发现适量水的加入有利于促进C-H键电化学氧化反应的进行。以三苯胺(T3b)作为电催化剂时,加入10%水并且提高电解电位至1.2V时,对甲氧基甲苯(p-MT)电化学氧化为对甲氧基苯甲醛(p-MBA)的产率达到83%。恒电位电解对甲氧基苯甲醇(p-MBzOH)时,可在1.3V、无水条件下电氧化为p-MBA的产率达到90%。以咔唑(C3c)作为电催化剂时,在加入10%水的条件下,控制电位为1.28V,p-MT电氧化生成p-MBA的产率达到69%。在无水条件下恒电位电解p-MBzOH可以完全转化为相应的醛类目标产物。
鲁民[7](2015)在《SiO2-PVDF双极膜的制备及成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的中试研究》文中认为本文制备了 SiO2-PVDF阳、阴离子交换膜,并确定了其最佳的制备条件:基体聚偏氟乙烯(PVDF)的添加量与单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和交联剂二乙烯苯(DVB)总量比为2:1,对阳、阴离子交换膜而言,纳米二氧化硅添加量分别为0.10%和0.15%,DVB添加量为GMA的4%和5%。利用制备的Si02-PVDF阳、阴离子交换膜利用热压成型法制得Si02-PVDF双极膜,用扫描电镜(SEM)表征了双极膜的截面形貌,表明双极膜阴、阳膜层结合紧密,其间无气泡和空隙,确定了制备时最佳的热压温度为190 ℃、最佳的热压压力为10Mpa,并测定了制备的双极膜的槽电压和电流密度的关系曲线。利用自制的纳米二氧化硅改性羧甲基纤维素钠(CMC)-聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CS)-PVA双极膜作为电槽的隔膜,分别研究了以电催化法制备丁二酸和对氯苯甲醛的最佳合成条件,进而确定了成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的最佳生产操作技术参数:电流密度为45 mA/cm2,电解极板间距为2 cm,反应温度为60 ℃;阳极室:对氯甲苯与Mn3+的摩尔比为4:1,硫酸的浓度为7mol/L;阴极室:硫酸浓度为1.0mol/L、顺酐原料的初始浓度为1.0mol/L。并设计了成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的工艺流程以及电解槽单元。根据所设计的工艺路线和生产操作技术参数,对丁二酸和对氯苯甲醛生产进行了物料衡算和对应的经济评价。生产每吨丁二酸经济效益约为11030元,生产每吨对氯苯甲醛济效益约为22300元。可见,利用双极膜技术成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛有良好的应用前景。
陈琼[8](2014)在《不同离子液体中电氧化合成芳香醛化合物的研究》文中进行了进一步梳理芳香醛类化合物是一类重要的有机化工原料,广泛应用于农药、医药、香料、食品和电镀等领域中。传统化学法合成芳香醛工艺复杂,产生大量的有机废物,给社会造成巨大的环境压力。本文用离子液体水溶液作为电解质,研究不同离子液体对直接电氧化合成芳香醛的影响。本文测试了甲基咪唑四氟硼酸盐(MIMBF4)、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIMBF4)、1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(PrMIMBF4)、1-丁基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐(BPyBF4)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(BMIMHSO4)和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐(BMIMAc)离子液体及其水溶液的电位窗口、电导率、pH值等基础性能,比较了不同阴、阳离子结构对离子液体基本性质的影响,并通过紫外吸收光谱研究了对甲氧基甲苯(P-MT)与不同溶剂的相互作用,离子液体和p-MT之间的强烈相互作用使p-MT的紫外吸收发生红移。通过循环伏安法(CV)、计时电流法(CP)和恒电位电解法研究了p-MT在含不同阴、阳离子结构的离子液体水溶液中的电氧化行为。研究表明p-MT在离子液体水溶液中的电化学氧化是受扩散控制的不可逆的过程,p-MT扩散系数大小顺序为:MIMBF4>PrMIMBF4>BPyBF4>EMIMBF4>BMIMBF4>BMIMHSO4>BMIMAc。在PrMIMBF4水溶液中对甲氧基苯甲醛产率和选择性最高,分别为88.6%和92.9%。通过循环伏安测试研究了对甲氧基苯甲酸在离子液体水溶液中电化学还原行为,在循环伏安图中出现还原峰,但其扩散系数很小,电解转化率低,因此在本体系中不适合通过对甲氧基苯甲酸电还原合成对甲氧基苯甲醛。用循环伏安法初步探讨了含硝基芳香化合物在离子液体水溶液中的电化学氧化行为,发现带吸电子基团的芳香化合物在酸性离子液体溶液中有相应电化学氧化峰。
王明[9](2014)在《电化学合成茴香醛二甲基缩醛的工艺研究》文中指出茴香醛二甲基缩醛(p-MBDMA)作为一种重要精细化学品不仅用作香精香料添加剂,而且还广泛应用于医药、农药、电镀等行业。由于传统化学方法生产工艺复杂,反应时间较长,产生“三废”污染严重等问题,国内外众多学者逐渐将研究焦点落在清洁的电化学合成方法上。目前,德国巴斯夫公司已将此技术应用于工业化生产,然而由于国外核心技术的保密,使得国内很少有学者报道采用电化学的方法直接合成茴香醛二甲基缩醛,当前这方面的研究及工业化应用尚属空白。本文以循环伏安法、线性扫描法考察了茴香醚、茴香醛二甲基缩醛在甲醇溶液中的电化学行为,并考察了茴香醚浓度和扫描速率对电化学测试的影响。设计一种准毛细间隙反应器为电化学合成装置,采用恒电流电解技术考察了阳极材料、支持电解质、电流密度等工艺参数对茴香醚直接电氧化合成茴香醛二甲基缩醛的影响。建立一种定量分析茴香醛二甲基缩醛的高效液相色谱法,通过产物收率对电解体系进行评价。通过实验,优化色谱条件为:V乙腈:V甲醇:V水=2:3:5为流动相,磷酸调节pH值为3~4,流速1.0 mL·min-1,柱温30℃,甲醇为样品溶剂,进样量20μL,检测波长283 nm。电解实验的优化条件为:茴香醚浓度为0.8~1.0 mol·L-1,均三甲基苯磺酸钠的质量分数为1.0%,甲醇作为溶剂,以石墨为阳极,当通电量达0.8 时将电流密度由3.0 A·dm-2降低至2.0 A·dm-2继续电解,电解液循环流速20 L·h-1,温度40℃。当通电量达1.5~1.6 时,反应达到终点,经液相分析,p-MBDMA的收率达75%,电流效率为47%。此研究成果将为国内电氧化生产p-MBDMA实现工业化奠定基础。
李照华[10](2013)在《以Ce3+/Ce4+为媒质的间接有机电化学合成反应研究》文中研究表明间接有机电化学合成反应是一种重要的绿色化学合成方法,具有很好的应用前景。Ce3+/Ce4+媒质以其独特的电化学特性及氧化能力,在间接电化学反应中占据着重要地位。因此,研究Ce3+/Ce4+电对的电极过程及液相氧化反应动力学对该体系的实用化具有重要意义。本文首先研究了Ce4+氧化剂液相氧化甲苯、萘等反应过程的动力学。结果表明以铈(Ⅳ)为氧化剂氧化甲苯生成苯甲醛的过程在不同酸性介质中的情形有较大差异,硫酸介质中氧化反应需要在较高反应温度(>90℃)下才能快速进行,90℃时反应速率在10-6 mol·L-1·s-1数量级,而在甲磺酸介质中该反应可以在较低温度(70℃)时就可以快速进行,90℃时氧化甲苯的速率可以达到10-4 mol·L-1·s-1数量级,大大高于硫酸介质中铈(Ⅳ)氧化甲苯的速率。实验还探索了混酸介质中的铈(Ⅳ)氧化甲苯的反应动力学,在80℃时氧化反应速率可以达到105mol·L-1·s-1数量级,介于硫酸介质与甲磺酸介质之间,表明混酸介质大幅提高了铈(Ⅳ)氧化甲苯的能力,具有良好的应用前景。在铈(Ⅳ)氧化萘生成萘醌的反应过程中,硫酸、甲磺酸以及混酸介质中,三者反应速率相当,速率均在10-4 mol·L-1·s-1数量级,表明萘较容易被氧化为1,4-萘醌,酸介质对该过程的反应速率影响不大。在第四章中,利用Pt旋转圆盘电极研究了Ce3+/Ce4+电对的电极过程。结果表明,硫酸及甲磺酸介质中Ce3+在电极表面氧化的活性均随着温度的升高而不断增加,在较高温度时由于铈媒质的溶解度降低、酸介质的粘度变化,扩散系数没有持续增加;硫酸对Ce3+/Ce4+电对的电化学行为有重要影响,在硫酸浓度为1.0 mol·L-1时,Ce3+/Ce4+电对的电化学活性最高;Ce3+/Ce4+媒质在1.0 mol·L-1的硫酸中在Pt电极表面氧化时,反应过程受扩散过程控制;Ce3+在铂电极表面氧化的速率常数K均在10-5 s-1的数量级,而硫酸介质中K值明显高于甲磺酸介质中的K值,表明Ce3+在硫酸介质中更易于被氧化为Ce4+;混酸介质较硫酸介质中铈盐的溶解度大幅提高,相同pH条件下,铈盐的溶解度几乎达到硫酸介质中的四倍;利用循环伏安、交流阻抗等技术手段探索了混酸介质(硫酸和甲磺酸)中Ce3+/Ce4+电对在Pt电极上的电化学行为,发现当c(H2SO4)=0.8 mol·L-1, c(MSA)=1.0 mol·L-1时,Ce3+/Ce4+电对有最佳电化学活性,此时电子交换速率最快;混酸介质中电解氧化Ce3+媒质时,电流效率也较高,接近于硫酸介质中较高的电流效率值;以铅为阳极电解氧化硫酸铈(III)时,铅电极表面形成的Pb02层有利于铈(III)的氧化,同时Ce4+抑制了Pb0氧化层的形成,进一步提高了电极的导电性能。在第五章中以不同阳极材料探索了电解氧化铈(III)媒质的规律特性。结果表明铅、铂、石墨毡等材料对铈(III)的氧化均具有良好的活性。铅、铂等阳极电氧化硫酸铈(III)、甲磺酸铈(III)时电流效率均随着电流密度的增加而下降,一定温度及支持电解质浓度条件下,在较高电流密度时,电流效率均可以达到90%以上;石墨电极由于机械稳定性差,高电流密度下电流效率低,不适宜作为电解氧化铈媒质的阳极材料;以Pt、石墨毡为阳极电解氧化混酸介质中的铈盐,在高电流密度下(>100mA·cm-2)可以获得很高的电流效率(>90%)。在第六章和第七章中,分别对间接合成苯甲醛、1,4-萘醌、茴香醛的工艺进行了探索,在适当条件下,以硫酸铈为媒质合成苯甲醛的收率可以达到50%以上,合成1,4-萘醌的收率可以达到85%以上;以甲磺酸铈为媒质间接合成苯甲醛的收率可以达到80%以上,合成1,4ˉ萘醌的收率也在85%左右;在混酸介质中以石墨毡为阳极间接合成茴香醛,电极活性较好,茴香醛收率可以达到70%;间接循环过程中残留少量的甲苯/苯甲醛、萘/萘醌严重影响Pt电极的活性,萘/萘醌对铅阳极的电极过程几乎没有影响,可以长期使用;以石墨毡为阳极间接合成茴香醛的过程中,石墨毡的活性虽然受到茴香醚的影响,但仍能持久保持较高的电化学活性;在板框槽中对以石墨毡为阳极间接电合成茴香醛的过程进行了性能评价,时空产率及电流效率、直流电耗等均取得良好的结果。
二、间接电氧化合成有机物的研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、间接电氧化合成有机物的研究进展(论文提纲范文)
(1)电化学法绿色合成偶氮四唑类及偶氮呋咱类含能有机物(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 偶氮四唑和偶氮呋咱类含能化合物研究现状 |
1.2.1 传统合成偶氮四唑类含能化合物国内外研究进展 |
1.2.2 传统合成偶氮呋咱类含能化合物国内外研究进展 |
1.3 电化学合成偶氮类有机物研究现状 |
1.3.1 有机电合成概述 |
1.3.2 电化学合成偶氮类有机物国内外研究进展 |
1.4 本论文的研究目的和主要研究内容 |
2 电化学氧化偶联5-氨基四唑制备5,5’-偶氮四唑类含能盐研究 |
2.1 引言 |
2.2 电化学合成5,5’-偶氮四唑含能盐实验部分 |
2.2.1 实验试剂和仪器 |
2.2.2 电极制备和表征 |
2.2.3 电化学合成5,5’-偶氮四唑含能盐 |
2.2.4 产物分析表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 所选阳极电化学合成5,5’-偶氮四唑含能盐的可行性 |
2.3.2 铂和镍阳极电化学合成5,5’-偶氮四唑含能盐的法拉第效率 |
2.3.3 铂和镍阳极电化学合成5,5’-偶氮四唑含能盐的机理 |
2.3.4 5,5’-偶氮四唑含能盐的放大合成 |
2.4 本章小结 |
3 电化学氧化偶联3,4-二氨基呋咱制备偶氮呋咱类含能材料研究 |
3.1 引言 |
3.2 电化学合成4,4’-偶氮呋咱含能材料实验部分 |
3.2.1 实验试剂和仪器 |
3.2.2 电极制备 |
3.2.3 电化学合成4,4’-偶氮呋咱含能材料 |
3.2.4 产物分析表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 电化学合成4,4’-偶氮呋咱含能材料的反应条件优化 |
3.3.2 电化学合成4,4’-偶氮呋咱含能材料的产物表征 |
3.3.3 电化学合成4,4’-偶氮呋咱含能材料的法拉第效率 |
3.3.4 电化学合成4,4’-偶氮呋咱含能材料的机理研究 |
3.4 本章小结 |
4 总结与展望 |
4.1 总结 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(2)光-电化学合成吡啶甲酸方法及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 开发吡啶甲酸系列产品的意义 |
1.3 吡啶甲酸的传统合成方法 |
1.4 光-电有机合成技术国内外研究进展 |
1.4.1 电有机合成简介及国内外研究进展 |
1.4.2 光电有机合成简介及国内外研究进展 |
1.5 阳极上的有机氧化转化 |
1.5.1 光(电)化学有机氧化的原理 |
1.5.2 阳极材料的选择 |
1.5.3 氧化还原介体的选择 |
1.6 本论文的选题依据、研究内容及创新性 |
1.6.1 选题依据 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 课题的创新性 |
2 实验内容及测试方法 |
2.1 实验装置 |
2.2 实验试剂与仪器 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.3 材料表征 |
2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM) |
2.3.2 透射电子显微镜分析(TEM) |
2.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.4 X光电子能谱分析(XPS) |
2.3.5 固体漫反射紫外-可见光谱分析(UV-vis) |
2.3.6 紫外-可见吸收光谱分析(UV-vis) |
2.3.7 电感耦合等离子质谱分析(ICP-MS) |
2.4 修饰电极的制备 |
2.5 光-电化学性能测试 |
2.5.1 线性扫描伏安测试 |
2.5.2 恒电位测试 |
2.5.3 恒电流测试 |
2.6 有机物的分析方法 |
2.7 活性物质的检测 |
3 光电化学合成吡啶甲酸方法及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.2.3 材料制备 |
3.2.4 材料表征 |
3.2.5 光电化学合成3-吡啶甲酸 |
3.2.6 产物检测 |
3.2.7机理探究实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料表征分析 |
3.3.2 光电化学合成吡啶甲酸的可行性分析 |
3.3.3 光电化学合成吡啶甲酸的实验研究 |
3.3.4 改善PEC电解池中吡啶甲酸的合成 |
3.3.5 机理分析 |
3.4 本章小结 |
4 电化学合成吡啶甲酸方法及机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器与设备 |
4.2.3 材料制备 |
4.2.4 材料表征 |
4.2.5 电化学测试 |
4.2.6 电化学合成吡啶甲酸系列有机物 |
4.2.7 产物检测 |
4.2.8 产率、转化率和选择性的计算 |
4.2.9机理探究实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料表征分析 |
4.3.2 电化学合成吡啶甲酸的可行性分析及实验研究 |
4.3.3 机理分析 |
4.4 本章小结 |
5 全文总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 后续工作及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(4)“槽外式”间接电氧化制备几种醌类化合物的工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 文献综述 |
1.1 1,4-萘醌研究概况 |
1.1.1 1,4-萘醌的理化性质 |
1.1.2 1,4-萘醌的应用 |
1.1.3 1,4-萘醌的合成进展 |
1.2 5-硝基-1,4-萘醌研究概况 |
1.2.1 5-硝基-1,4-萘醌的理化性质 |
1.2.2 5-硝基-1,4-萘醌的应用 |
1.2.3 5-硝基-1,4-萘醌的合成进展 |
1.3 9,10-蒽醌研究概况 |
1.3.1 9,10-蒽醌的理化性质 |
1.3.2 9,10-蒽醌的应用 |
1.3.3 9,10-蒽醌的合成进展 |
1.4 “槽外式”间接电氧化合成研究概述 |
1.4.1 “槽外式”间接电氧化合成原理 |
1.4.2 “槽外式”间接电氧化合成媒质选择 |
1.4.3 Ce~(4+)/Ce~(3+)间接电氧化研究进展 |
1.5 课题研究目的和意义 |
1.6 课题研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 主要原料、试剂及实验仪器 |
2.1.1 主要原料及试剂 |
2.1.2 主要实验仪器 |
2.2 实验装置流程图 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 电解液的制备方法 |
2.3.2 电解液的电解氧化方法 |
2.3.3 1,4-萘醌的合成方法 |
2.3.4 5-硝基-1,4-萘醌的合成方法 |
2.3.5 9,10-蒽醌的合成方法 |
2.4 实验分析检测方法 |
2.4.1 电解液浓度的分析检测方法 |
2.4.2 电流效率的计算方法 |
2.4.3 目标产物纯度的分析检测方法 |
2.5 目标产物的结构表征 |
第三章 结果与讨论 |
3.1 电解氧化反应的机理 |
3.2 电解氧化反应的影响因素 |
3.2.1 电极材料对反应的影响 |
3.2.2 隔膜材料对反应的影响 |
3.2.3 电流密度对反应的影响 |
3.2.4 电解温度对反应的影响 |
3.2.5 电解液流速对反应的影响 |
3.2.6 电解液浓度对反应的影响 |
3.2.7 电解液循环套用对反应的影响 |
3.3 基质氧化反应的机理 |
3.4 基质氧化反应的影响因素 |
3.4.1 电解液Ce(Ⅳ)浓度对反应的影响 |
3.4.2 电解液酸度对反应的影响 |
3.4.3 反应溶剂对反应的影响 |
3.4.4 原料摩尔比对反应的影响 |
3.4.5 反应温度对反应的影响 |
3.4.6 反应时间对反应的影响 |
3.4.7 再生电解液对反应的影响 |
3.4.8 基质分子结构对反应的影响 |
3.5 目标产物的结构表征 |
3.5.1 1,4-萘醌的结构表征 |
3.5.2 5-硝基-1,4-萘醌的结构表征 |
3.5.3 9,10-蒽醌的结构表征 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文目录 |
(5)疏水性修饰电极在杂环芳香有机物制备中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中文文摘 |
绪论 |
0.1 有机电化学合成 |
0.1.1 有机电化学合成简述 |
0.1.2 有机电化学合成的工业化 |
0.1.3 有机电化学合成已取得进展 |
0.2 疏水性修饰电极 |
0.2.1 电合成中的电极材料 |
0.2.2 疏水性修饰电极的制备 |
0.2.3 疏水性修饰电极的应用 |
0.3 杂环类化合物的合成 |
0.4 有机电化学合成反应机理 |
0.4.1 电极过程 |
0.4.2 电极/溶液界面性质 |
0.5 有机电化学合成中的测试技术 |
0.5.1 循环伏安法 |
0.5.2 交流阻抗技术 |
0.6 研究的内容与创新之处 |
第1章 疏水性修饰电极的制备 |
1.1 前言 |
1.2 实验所需试剂和仪器 |
1.2.1 实验试剂 |
1.2.2 实验仪器 |
1.3 实验流程 |
1.4 制备PTFE修饰电极 |
1.4.1 基材预处理 |
1.4.2 电镀液的配制 |
1.4.3 复合电镀 |
1.5 PTFE修饰电极镀层的表征 |
1.6 疏水性修饰电极镀层的稳定性测试 |
1.7 结果与讨论 |
1.7.1 Ni-PTFE修饰电极制备实验条件探究 |
1.7.2 Pb-PTFE修饰电极制备实验条件探究 |
1.7.3 PTFE修饰电极镀层表面形貌及镀层成分分析 |
1.7.4 PTFE修饰电极的耐腐蚀性和稳定性分析 |
1.8 小结 |
第2章 氮杂环有机物在PTFE修饰电极上的电氧化 |
2.1 前言 |
2.2 实验所需试剂和仪器 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验内容 |
2.3.1 3-甲基吡啶电氧化制备烟酸 |
2.3.2 4-甲基吡啶电氧化制备异烟酸 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 修饰电极在3-甲基吡啶溶液中的电化学分析 |
2.4.2 修饰电极在3-甲基吡啶溶液中的交流阻抗分析 |
2.4.3 3-甲基吡啶电氧化结果分析 |
2.4.4 修饰电极在4-甲基吡啶溶液中的电化学分析 |
2.4.5 修饰电极在4-甲基吡啶溶液中的交流阻抗分析 |
2.4.6 4-甲基吡啶电氧化结果分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 氮杂环有机物在PTFE修饰电极上的电还原 |
3.1 前言 |
3.2 实验所需试剂和仪器 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验内容 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 修饰电极在2-吡啶甲酸溶液中的电化学分析 |
2.4.2 修饰电极在2-吡啶甲酸溶液中的交流阻抗分析 |
2.4.3 2-吡啶甲酸电还原结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(6)有机电催化剂的合成及其对C-H键和醇的选择性电氧化活化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 有机电化学合成 |
1.1.1 有机电化学合成的发展 |
1.1.2 有机电化学合成特点 |
1.1.3 有机电化学合成原理和电解方法 |
1.1.4 有机电合成分类 |
1.2 间接电氧化催化剂 |
1.2.1 无机电催化剂 |
1.2.2 有机电催化剂 |
1.3 对甲氧基苯甲醛的概述 |
1.3.1 对甲氧基苯甲醛简介 |
1.3.2 对甲氧基苯甲醛的合成方法 |
1.4 C-H键及醇的氧化 |
1.4.1 C-H键的氧化活化 |
1.4.2 醇的氧化活化 |
1.5 论文的选题意义及研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 有机电催化剂的合成与表征 |
2.2.1 咪唑类电化学催化剂合成 |
2.2.2 三苯胺类电化学催化剂合成 |
2.2.3 咔唑类电化学催化剂合成 |
2.3 电化学性能测试 |
2.3.1 测试装置 |
2.3.2 电极的预处理 |
2.3.3 循环伏安测试 |
2.3.4 恒电位电解 |
2.3.5 电解产物的分析 |
第三章 芳基咪唑、三苯胺类催化剂电催化性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 芳基咪唑类电催化剂的循环伏安测试 |
3.3 三苯胺类电催化剂的循环伏安测试 |
3.4 p-MBzOH及 p-MT的电氧化性能研究 |
3.4.1 p-MBzOH的电氧化性能 |
3.4.2 p-MT的电氧化性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 咔唑类有机电催化剂电催化性能研究 |
4.1 咔唑类电催化剂循环伏安测试 |
4.2 芳香醇的电氧化性能 |
4.2.1 p-MBzOH电氧化性能 |
4.2.2 对甲基苯甲醇和苯甲醇的电氧化性能 |
4.3 p-MT的电氧化性能 |
4.4 间接电氧化机理研究 |
4.5 有机电催化剂的回收利用 |
4.6 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表的学术论文 |
附录 |
(7)SiO2-PVDF双极膜的制备及成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的中试研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
中文文摘 |
绪论 |
0.1 有机电合成 |
0.2 电催化的简介 |
0.3 双极膜在有机电合成方面的研究 |
0.4 丁二酸简介 |
0.5 对氯苯甲醛简介 |
0.6 论文的选题目的与意义及研究内容 |
第一章 SiO_2-PVDF双极膜的制备与表征 |
第一节 实验部分 |
1 试剂和仪器 |
2 离子交换膜的制备 |
3 膜的表征方法 |
第二节 SiO_2-PVDF阳离子交换膜最佳制备条件的确定与表征 |
1 不同交联剂配比下的SiO_2-PVDF阳离子交换膜H~+离子渗透性能 |
2 不同交联剂配比下SiO_2-PVDF阳离子交换膜的机械性能 |
3 SiO_2-PVDF阳离子交换膜的离子交换容量(IEC) |
4 PVDF不同添加量对阳离子交换膜氢离子渗透性能的影响 |
5 PVDF基体和交联剂不同配比时SiO_2-PVDF阳离子交换膜的机械性能 |
6 不同Si_O2含量的SiO_2-PVDF阳离子交换膜的机械性能 |
第三节 SiO_2-PVDF阴离子交换膜的最佳制备条件的确定与表征 |
1 不同交联剂配比下的SiO_2-PVDF阴离子交换膜OH~-渗透性能 |
2 不同交联剂配比下SiO_2-PVDF阴离子交换膜的机械性能 |
3 SiO_2-PVDF阴离子交换膜的离子交换容量(IEC) |
4 PVDF不同添加量对阴离子交换膜氢氧根离子渗透性能的影响 |
5 PVDF基体和交联剂不同配比时SiO_2-PVDF阴离子交换膜的机械性能 |
6 不同SiO_2含量的SiO_2-PVDF阴离子交换膜的机械性能 |
第四节 SiO_2-PVDF双极膜的最佳制备条件的确定与表征 |
1 SiO_2-PVDF双极膜截面形貌观测 |
2 SiO_2-PVDF双极膜中间界面层水解离确定最佳的热压温度和压力 |
3 SiO_2-PVDF双极膜的槽电压与电流密度的关系曲线 |
第五节 本章小结 |
第二章 应用双极膜技术电催化合成丁二酸 |
第一节 实验部分 |
1 试剂和仪器 |
2 CMC-PVA/CS-PVA双极膜的制备 |
3 丁二酸含量的测定 |
4 丁二酸熔点的测定 |
5 丁二酸红外光谱的分析 |
6 丁二酸核磁共振谱的分析 |
7 电解合成电流密度的计算 |
8 双极膜技术电还原合成丁二酸的机理 |
9 丁二酸电解合成的工艺过程 |
第二节 电还原生成丁二酸的研究 |
1 丁二酸的熔点 |
2 丁二酸的红外表征 |
3 丁二酸的核磁共振光谱分析 |
4 不同电流密度对合成丁二酸电流效率的影响 |
5 不同硫酸浓度对合成丁二酸电流效率的影响 |
6 不同顺酐初始浓度对合成丁二酸电流效率的影响 |
7 不同电解极板间距对合成丁二酸电流效率的影响 |
第三节 本章小结 |
第三章 应用双极膜技术电化学合成对氯苯甲醛 |
第一节 实验部分 |
1 试剂和仪器 |
2 CMC-PVA/CS-PVA双极膜的制备 |
3 锰电解液的配制 |
4 Mn~(3+)氧化液的制备 |
5 对氯苯甲醛含量的测定 |
6 对氯苯甲醛熔点的测定 |
7 对氯苯甲醛红外光谱的分析 |
8 对氯苯甲醛核磁共振光谱的分析 |
9 双极膜技术电氧化合成对氯苯甲醛的机理 |
10 对氯苯甲醛电解合成的工艺过程 |
第二节 间接电氧化合成对氯苯甲醛的研究 |
1 实验分析测试与数据处理 |
2 实验结果与讨论 |
第三节 本章小结 |
第四章 双极膜成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛及其物料衡算 |
第一节 实验部分 |
1 试剂和仪器 |
2 CMC-PVA/CS-PVA双极膜的制备 |
3 丁二酸和对氯苯甲醛含量的测定 |
4 成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的反应机理 |
第二节 成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛 |
1 确定最佳的成对电合成的实验条件 |
2 丁二酸工艺路线的选择 |
3 丁二酸的电化学反应器设计 |
4 对氯苯甲醛工艺路线的选择 |
5 对氯苯甲醛的电化学反应器设计 |
6 成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛流程 |
7 丁二酸和对氯苯甲醛的检测报告 |
第三节 成对电合成工艺路线的选择与物料衡算 |
1 物料衡算的基础 |
2 丁二酸的物料衡算 |
3 对氯苯甲醛的物料衡算 |
4 成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的经济效益 |
第四节 本章小结 |
第五章 结论 |
附录1 |
附录2 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)不同离子液体中电氧化合成芳香醛化合物的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 有机电化学合成 |
1.1.1 有机电化学合成的发展 |
1.1.2 有机电化学合成特点 |
1.1.3 有机电化学合成原理和电解方法 |
1.1.4 有机电化学合成的主要应用 |
1.2 芳香醛化合物的应用与合成 |
1.2.1 芳香醛化合物的性质及用途 |
1.2.2 芳香醛化合物的合成方法 |
1.3 离子液体概述 |
1.3.1 离子液体分类及性质 |
1.3.2 离子液体的应用 |
1.3.3 芳香醛化合物在离子液体中的电合成研究进展 |
1.4 论文的研究内容和意义 |
第二章 实验 |
2.1 实验试剂及仪器设备 |
2.2 离子液体性质测试 |
2.2.1 离子液体电位窗口测试 |
2.2.2 离子液体及其水溶液电导率、pH值和粘度 |
2.3 电化学测试 |
2.3.1 电极的预处理 |
2.3.2 循环伏安测试 |
2.3.3 恒电位电解实验 |
2.4 产物分析 |
2.5 紫外可见光谱测试 |
第三章 离子液体的基础性质 |
3.1 离子液体的电化学窗口 |
3.2 离子液体及其水溶液的电导率及pH值 |
3.2.1 不同离子液体及其水溶液的电导率 |
3.2.2 不同离子液体及其水溶液的pH值 |
3.3 本章小结 |
第四章 阴、阳离子不同的离子液体对p-MT电氧化的影响 |
4.1 p-MT在含不同结构阳离子的离子液体水溶液中的电氧化 |
4.1.1 p-MT在EMIMBF4离子液体水溶液中的电化学行为 |
4.1.2 p-MT在含不同结构阳离子的离子液体水溶液中的电化学行为 |
4.1.3 扫描速度的影响 |
4.1.4 温度的影响 |
4.1.5 紫外光谱实验 |
4.1.6 计时电流法估算扩散系数 |
4.1.7 p-MT在不同阳离子的离子液体水溶液中的恒电位电解 |
4.2 p-MT在含不同阴离子离子液体水溶液中的电氧化 |
4.2.1 循环伏安测试 |
4.2.2 紫外光谱实验 |
4.2.3 计时电流法估算扩散系数 |
4.2.4 p-MT在不同阴离子的离子液体水溶液中的恒电位电解 |
4.3 石墨电极上p-MT在离子液水溶液中的电化学行为 |
4.4 对甲氧基苯甲酸在离子液体水溶液中的电还原 |
4.4.1 循环伏安测试 |
4.4.2 计时电流曲线测试 |
4.5 本章小结 |
第五章 含硝基芳香化合物在离子液体中的电氧化 |
5.1 对硝基甲苯在离子液体水溶液中的电化学行为 |
5.1.1 铂电极上对硝基甲苯在离子液体水溶液中的循环伏安曲线 |
5.1.2 石墨电极上对硝基甲苯在离子液体水溶液中的循环伏安曲线 |
5.2 对硝基苯甲醇在离子液体中的电化学行为 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士在读期间发表的论文 |
(9)电化学合成茴香醛二甲基缩醛的工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 醛酮、缩醛类香料 |
1.2.1 苯甲醛 |
1.2.2 对甲氧基苯甲醛 |
1.2.3 茴香醛二甲基缩醛 |
1.2.4 苯乙醛二甲基缩醛 |
1.3 传统合成醛酮、缩醛类香料 |
1.3.1 苯甲醛的合成 |
1.3.2 茴香醛的合成 |
1.3.3 缩醛类香料的合成 |
1.4 有机电化学合成 |
1.4.1 有机电化学原理 |
1.4.2 有机电化学实验技术 |
1.4.3 有机电合成的研究内容 |
1.4.4 电化学反应器 |
1.5 电化学合成茴香醛及其缩醛类化合物 |
1.5.1 间接电氧化合成茴香醛 |
1.5.2 直接电氧化合成茴香醛 |
1.5.3 电化学合成茴香醛二甲基缩醛 |
1.5.4 毛细间隙反应器在电化学合成茴香醛二甲基缩醛中的应用 |
1.6 香精香料的分析技术 |
1.6.1 气相色谱法 |
1.6.2 高效液相色谱法 |
1.6.3 p-MBDMA的检测 |
1.7 本论文的研究意义与内容 |
1.7.1 本论文的研究意义 |
1.7.2 本论文的研究内容 |
第二章 实验内容与测试方法 |
2.1 电化学性能的测试 |
2.1.1 茴香醚的循环伏安测试 |
2.1.2 茴香醚的线性伏安法测试 |
2.1.3 p-MBDMA的线性伏安法测试 |
2.2 p-MBDMA的电解制备实验 |
2.2.1 准毛细间隙反应器 |
2.2.2 冷凝装置 |
2.2.3 实验条件 |
2.2.4 取样分析 |
2.2.5 产物提纯 |
2.3 电化学合成p-MBDMA的影响因素 |
2.3.1 电极材料 |
2.3.2 支持电解质 |
2.3.3 电流密度 |
2.3.4 底物浓度 |
2.3.5 电解温度 |
2.3.6 循环流速 |
2.3.7 电解液添加剂 |
2.4 HPLC检测电合成过程中各组分含量 |
2.4.1 p-MBDMA在酸性条件下的水解反应 |
2.4.2 p-MBDMA标准曲线的绘制 |
2.4.3 p-MT标准曲线的绘制 |
2.4.4 p-MBTMA标准曲线的绘制 |
2.5 数据处理 |
2.5.1 电量参数 |
2.5.2 p-MT的转化率 |
2.5.3 p-MBDMA的选择性 |
2.5.4 p-MBDMA的收率 |
2.5.5 电解实验的电流效率 |
2.6 实验所用试剂、材料及仪器 |
2.6.1 实验所用试剂药品 |
2.6.2 实验所用仪器及材料 |
第三章 高效液相色谱法监测电氧化过程 |
3.1 色谱条件的选择 |
3.1.1 流动相的选择 |
3.1.2 p-MBDMA在流动相中的水解 |
3.1.3 电解样品溶剂的选择 |
3.2 各物质的标准曲线 |
3.2.1 各物质的紫外光谱图 |
3.2.2 p-MBDMA标准曲线 |
3.2.3 p-MT标准曲线 |
3.2.4 电解样品的分析 |
3.3 电解合成p-MBDMA过程的分析 |
3.3.1 电解过程的色谱行为 |
3.3.2 组分在电解过程中的变化趋势 |
3.3.3 电合成性能的综合评价 |
3.4 本章小结 |
第四章 茴香醚直接电氧化合成茴香醛二甲基缩醛 |
4.1 p-MT和p-MBDMA的电化学测试 |
4.1.1 p-MT在玻碳电极上的循环伏安扫描测试 |
4.1.2 p-MT浓度对电化学测试的影响 |
4.1.3 扫速对p-MT电化学测试的影响 |
4.1.4 p-MT和p-MBDMA在玻碳电极上的线性扫描测试 |
4.2 茴香醚的电化学氧化过程与机理 |
4.2.1 茴香醚的电化学氧化过程 |
4.2.2 茴香醚的电氧化反应机理 |
4.3 电极材料对电解体系的影响 |
4.3.1 钛基铱钽DSA电极作为阳极对电解体系的影响 |
4.3.2 钛基钌铱DSA电极作为阳极对电解体系的影响 |
4.3.3 钛基铂DSA电极作为阳极对电解体系的影响 |
4.3.4 石墨电极作为阳极对电解体系的影响 |
4.4 电流密度对电解性能的影响 |
4.4.1 电流密度对反应的影响 |
4.4.2 分阶段以不同电流密度进行电解 |
4.4.3 切换电流极性对电解体系的影响 |
4.5 支持电解质对电解体系的影响 |
4.5.1 不同支持电解质的选择 |
4.5.2 支持电解质浓度对电解体系的影响 |
4.6 反应温度对电解体系的影响 |
4.7 循环流速对电解体系的影响 |
4.8 添加剂对电解体系的影响 |
4.8.1 2,6-二甲基吡啶对电解体系的影响 |
4.8.2 吡啶对电解体系的影响 |
4.8.3 邻苯二甲酸二甲酯对电解体系的影响 |
4.9 电解组分的气质分析 |
4.9.1 对甲基苯甲醚和茴香醛二甲基缩醛 |
4.9.2 茴香醛 |
4.9.3 中间产物及副产物 |
4.9.4 2,6-二甲基吡啶 |
4.9.5 产物的提纯与表征 |
4.10 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间论文发表情况 |
致谢 |
(10)以Ce3+/Ce4+为媒质的间接有机电化学合成反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究绿色化工的意义 |
1.2 芳香醛及醌类化合物的应用领域与合成 |
1.2.1 苯甲醛等芳香醛化合物的性质与用途 |
1.2.2 萘醌类化合物的性质与用途 |
1.2.3 芳香醛类化合物研究进展 |
1.2.4 萘醌类化合物的研究进展 |
1.3 间接电化学合成技术的简介 |
1.3.1 不同金属媒质的间接电合成的简介 |
1.3.1.1 Cr~(3+)/Cr~(6+)媒质简介 |
1.3.1.2 Mn~(2+)/Mn~(3+)媒质简介 |
1.3.1.3 Ce~(3+)/Ce~(4+)媒质简介 |
1.4 以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质的间接电氧化技术的综述 |
1.4.1 铈盐的溶解度 |
1.4.2 铈盐的氧化及络合特性 |
1.4.3 不同酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质的间接合成简介 |
1.4.3.1 硫酸体系 |
1.4.3.2 硝酸体系 |
1.4.3.3 高氯酸体系 |
1.4.3.4 甲磺酸体系 |
1.5 本论文选题目的与意义 |
第二章 实验内容和测试方法 |
2.1 化学试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 分析测试方法 |
2.3.1 有机物的定性分析 |
2.3.2 有机物的定量分析 |
2.3.2.1 苯甲醛的定量分析 |
2.3.2.2 萘/萘醌的定量方法 |
2.3.2.3 茴香醚/茴香醛的定量方法 |
2.3.3 Ce~(4+)的定量分析 |
2.3.3.1 氧化还原标定Ce~(4+)浓度的方法 |
2.3.3.2 紫外分析定量Ce~(4+)浓度的方法 |
2.3.3.3 Ce~(4+)紫外定量方法的误差分析 |
2.3.4 电极表面形貌观察方法 |
2.4 常用溶液的配制方法 |
2.4.1 邻菲啰啉指示剂 |
2.4.2 Fe~(2+)标准溶液 |
2.4.3 甲磺酸铈(Ⅲ)溶液 |
2.4.4 硫酸铈(Ⅲ)溶液 |
2.4.5 硫酸高铈(Ⅳ)溶液 |
2.4.6 甲磺酸高铈(Ⅳ)溶液 |
2.4.7 混合酸介质的高铈(Ⅳ)溶液 |
2.4.8 以硫酸为支持电解质的Ce~(3+)/Ce~(4+)的标准溶液 |
2.4.9 以甲磺酸为支持电解质的Ce~(3+)/Ce~(4+)的标准溶液 |
2.4.10 以混合酸(硫酸和甲磺酸)为支持电解质的Ce~(3+)/Ce~(4+)的标准溶液 |
2.5 电极的制备方法 |
2.5.1 Pt电极的制备方法 |
2.5.2 Pb电极的制备方法 |
2.5.3 石墨毡电极的制备方法 |
2.6 电化学性能测试 |
2.6.1 电化学测试方法 |
2.6.2 电解氧化Ce~(3+)生成Ce~(4+) |
2.7 间接合成的流程 |
第三章 高铈(Ⅳ)氧化有机物反应动力学 |
3.1 高铈(Ⅳ)氧化甲苯的反应动力学 |
3.1.1 实验步骤 |
3.1.2 实验结果与讨论 |
3.1.2.1 温度对动力学的影响 |
3.1.2.2 混酸介质中高铈(Ⅳ)氧化甲苯的反应动力学 |
3.2 高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 |
3.2.1 硫酸高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 |
3.2.2 甲磺酸高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 |
3.2.3 混酸介质中高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 |
3.3 本章小结 |
第四章 Ce~(3+)/Ce~(4+)电对在Pt电极上的电极过程 |
4.1 硫酸铈(Ⅲ)在Pt电极上氧化的机理 |
4.1.1 Ce~(3+)电氧化反应动力学 |
4.1.1.1 交换电流密度 |
4.1.1.2 扩散系数 |
4.1.1.3 速率常数 |
4.1.2 硫酸浓度对Ce~(3+)/Ce~(4+)在Pt电极表面电化学行为的影响 |
4.1.3 Ce~(3+)/Ce~(4+)电对的电极过程 |
4.2 甲磺酸中铈(Ⅲ)的电氧化反应动力学 |
4.2.1 Ce~(3+)电氧化动力学 |
4.2.1.1 交换电流密度 |
4.2.1.2 扩散系数 |
4.2.1.3 速率常数 |
4.2.2 Ce~(3+)/Ce~(4+)电对的电极过程 |
4.2.3 硫酸和甲磺酸中铈(Ⅲ)电化学行为的差异 |
4.3 混酸中铈盐的溶解度 |
4.4 混酸中Ce~(3+)/Ce~(4+)电对的电化学行为 |
4.4.1 混酸组成的影响 |
4.4.1.1 循环伏安 |
4.4.1.2 极化曲线 |
4.4.1.3 电化学阻抗谱 |
4.4.1.4 电解实验 |
4.4.2 混合酸介质中Ce~(3+)/Ce~(4+)电对在Pt电极上反应的动力学 |
4.4.2.1 交换电流密度 |
4.4.2.2 扩散系数 |
4.4.2.3 速率常数 |
4.5 本章小结 |
第五章 铈(Ⅲ)媒质的电解氧化 |
5.1 铈(Ⅲ)盐在硫酸介质中的电解氧化 |
5.1.1 以Pt片为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) |
5.1.1.1 电解液温度的影响 |
5.1.1.2 电流密度的影响 |
5.1.1.3 支持电解质硫酸浓度的影响 |
5.1.2 以铅为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) |
5.1.2.1 温度的影响 |
5.1.2.2 电流密度的影响 |
5.1.2.3 支持电解质硫酸浓度的影响 |
5.1.2.4 铅电极循环使用过程中电化学性能的变化 |
5.1.3 以石墨为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) |
5.1.3.1 电流密度的影响 |
5.1.3.2 长期使用过程中电极活性的变化 |
5.1.3.3 长期使用过程中电极形貌的变化 |
5.1.4 以石果毡为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) |
5.1.4.1 石墨毡电极对硫酸铈(Ⅲ)氧化的优良特性 |
5.1.4.2 电流密度的影响 |
5.1.4.3 硫酸浓度的影响 |
5.1.4.4 电解液温度的影响 |
5.1.4.5 电极性能的稳定性 |
5.1.4.6 电极形貌的稳定性 |
5.2 铈(Ⅲ)盐在甲磺酸介质中的电解氧化 |
5.2.1 以Pt为阳极电解氧化甲磺酸铈(Ⅲ) |
5.2.1.1 电解液温度的影响 |
5.2.1.2 电流密度的影响 |
5.2.1.3 支持电解质MSA浓度的影响 |
5.2.2 以石墨为阳极电解氧化甲磺酸铈(Ⅲ) |
5.2.2.1 石墨电极在甲基磺酸铈中的电化学行为 |
5.2.2.2 电解液温度的影响 |
5.2.2.3 电流密度的影响 |
5.3 铈(Ⅲ)盐在混合酸(硫酸和甲磺酸)介质中的电解氧化 |
5.3.1 以Pt为阳极电解氧化铈(Ⅲ)媒质 |
5.3.1.1 电解液温度的影响 |
5.3.1.2 电流密度的影响 |
5.3.2 以石墨毡为阳极电解氧化铈(Ⅲ)媒质 |
5.3.2.1 电解液温度的影响 |
5.3.2.2 电流密度的影响 |
5.3.2.3 电极性能的稳定性 |
5.4 本章小结 |
第六章 高铈(Ⅳ)与有机物的液相氧化反应研究 |
6.1 硫酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成苯甲醛 |
6.1.1 温度的影响 |
6.1.2 硫酸浓度的影响 |
6.1.3 投料比的影响 |
6.2 甲磺酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成苯甲醛 |
6.2.1 温度的影响 |
6.2.2 投料比的影响 |
6.2.3 甲磺酸浓度的影响 |
6.3 混酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成苯甲醛 |
6.4 硫酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成1,4-萘醌 |
6.4.1 温度的影响 |
6.4.2 硫酸浓度的影响 |
6.4.3 投料比的影响 |
6.4.4 以铅为阳极间接合成1,4-萘醌的循环研究 |
6.5 甲磺酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成1,4-萘醌 |
6.5.1 温度的影响 |
6.5.2 甲磺酸浓度的影响 |
6.6 混酸介质中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成1,4-萘醌 |
6.6.1 温度的影响 |
6.6.2 投料比的影响 |
6.7 混酸介质中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成茴香醛 |
6.7.1 温度的影响 |
6.7.2 投料比的影响 |
6.7.3 Ce~(3+)/Ce~(4+)媒质循环再生过程 |
6.7.3.1 电极材料的对比 |
6.7.3.2 以Pt片为阳极循环再生媒质 |
6.7.3.3 电流密度对石墨毡电极电氧化混酸介质中铈(Ⅲ)电流效率的影响 |
6.7.3.4 温度对石墨毡电极电氧化混酸介质中铈(Ⅲ)电流效率的影响 |
6.7.3.5 石墨毡电极的处理方法对媒质再生的影响 |
6.7.3.6 以石墨毡电极为间接合成茴香醛的循环研究 |
6.7.4 直流电单耗 |
6.7.4.1 以Pt为阳极时的直流电耗 |
6.7.4.2 以石墨毡为阳极时的直流电耗 |
6.7.5 时空产率 |
6.8 有机反应物对Ce~(3+)/Ce~(4+)电对电极过程的影响 |
6.8.1 萘/萘醌对硫酸铈在铅电极上电化学行为的影响 |
6.8.2 萘/萘醌对硫酸铈在Pt电极上电化学行为的影响 |
6.8.3 甲苯/苯甲醛对硫酸铈在铅电极上电化学行为的影响 |
6.8.4 甲苯/苯甲醛对硫酸铈在Pt电极表面氧化的影响 |
6.8.5 萘/萘醌对甲磺酸铈在Pt电极电化学行为的影响 |
6.8.6 甲苯/苯甲醛对甲磺酸铈在Pt电极上电化学行为的影响 |
6.8.7 茴香醚对石墨毡电极氧化铈媒质活性的影响 |
6.8.7.1 石墨毡电极的处理方法对电极活性的影响 |
6.9 本章小结 |
第七章 茴香醛的间接电合成 |
7.1 间接合成装置的设计 |
7.1.1 电解槽的结构 |
7.1.2 石墨毡电极基体材料的选择 |
7.1.3 合成茴香醛过程能量效率的计算方法 |
7.2 硫酸介质中合成茴香醛时能量效率与电解电流的关系 |
7.3 混酸介质中合成茴香醛时能量效率与电解电流的关系 |
7.4 间接合成的工艺评价 |
7.4.1 间接合成茴香醛的能耗 |
7.4.2 间接合成茴香醛的时空产率 |
7.5 本章小结 |
第八章 总结及展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间参加的科研项目和成果 |
致谢 |
四、间接电氧化合成有机物的研究进展(论文参考文献)
- [1]电化学法绿色合成偶氮四唑类及偶氮呋咱类含能有机物[D]. 付晓雪. 西南科技大学, 2021(08)
- [2]光-电化学合成吡啶甲酸方法及机理研究[D]. 唐怡. 西南科技大学, 2020(08)
- [3]对氯甲苯催化氧化制备对氯苯甲醛的研究进展[J]. 谢军,张腾,陈浪,尹双凤. 化工进展, 2019(01)
- [4]“槽外式”间接电氧化制备几种醌类化合物的工艺研究[D]. 郭超. 青岛科技大学, 2017(01)
- [5]疏水性修饰电极在杂环芳香有机物制备中的应用[D]. 沈秋芳. 福建师范大学, 2017(09)
- [6]有机电催化剂的合成及其对C-H键和醇的选择性电氧化活化[D]. 张健青. 浙江工业大学, 2016(05)
- [7]SiO2-PVDF双极膜的制备及成对电合成丁二酸和对氯苯甲醛的中试研究[D]. 鲁民. 福建师范大学, 2015(07)
- [8]不同离子液体中电氧化合成芳香醛化合物的研究[D]. 陈琼. 浙江工业大学, 2014(05)
- [9]电化学合成茴香醛二甲基缩醛的工艺研究[D]. 王明. 浙江工业大学, 2014(05)
- [10]以Ce3+/Ce4+为媒质的间接有机电化学合成反应研究[D]. 李照华. 浙江工业大学, 2013(01)