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草酸电解还原生成乙醛酸的影响因素
[ 文章来源: | 文章作者: | 发布时间:2007-04-02|  字体: [ ]  
二、结果与讨论
    2.1 电极材料
    (1)阳极材料
    用石墨作阳极比用Pb作阳极乙醛酸的浓度要高一些,这是由于Pb作阳极易被氧化生成白PbO2,影响其活性。另外,Pb阳极上有白色物质生成且脱落于溶液中,而石墨则不易被氧化而保持其电极活性。有作者[3-5]报道DSA(IrOx/Ti)也是一种很好的阳极材料。
    (2)阴极材料
    不锈钢网作阴极比用Pb作阴极,乙醛酸的最后浓度要稍高一些,由于不锈钢用的是接触面积更大的网状(Pb为块状),且化学活性比Pb高,因此效果可能会稍好一点,但最终两种电极都随电解时间的推移而变得灰暗至黑色。另外,还用了Cu网(120目)作阴极试验,反应 8h都无乙醛酸生成,可能是因为Cu的活性太低(在H之后)。
    2.2 电压、电流密度
    以石墨为阳极,Pb为阴极,20℃,以浓度为 0.1 mol/dm3的盐酸为助电质,极间距为 1 cm ,电极面积为 30 cm3下电解饱和草酸所得,在电解过程中不定时补充固体草酸及HCl,使草酸保持饱和及电流密度保持稳定。
    在J值较低(600 A/m2)下,草酸电解不完全,但J值过高(800 A/m2),槽电压升高,会导致乙醛酸进一步还原,所以也不能达到乙醛酸的最高浓度,在J=700 A/m2条件下,电解可达乙醛酸最大浓度。
    2.3 有无隔膜
    以石墨为阳极,Pb为阴极,极间距为 1 cm,电压为 4.5 V,室温下电解饱和草酸所得曲级,其中阳极液为0.5 mol/L H2SO4溶液,阴极为饱和草酸,在过程中不断补加固体草酸,隔膜为羧基聚苯烯阳离子交换膜。
    由于有离子膜隔开,生成的乙醛酸不会被氧化,因此,最终得到的乙醛酸浓度会高一些。

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