脱硫是煤炭工业和电力工业中煤炭的洁净燃烧和加工技术的研究重点,目前有燃烧过程中脱硫和烟气脱硫,均为燃烧后的脱硫技术。近年来,多种新型的燃烧前脱硫技术涌现,电化学脱硫法为其中之一,通过电氧化作用将煤炭中的低价态无机硫和有机硫氧化为硫酸盐硫,达到脱硫的目的。本文综述了该技术的几种典型形式、脱硫原理、研究进展及其在实际煤炭处理中的应用情况,展望了电化学技术在前置煤脱硫中的发展方向和应用前景。
采用电化学原位红外反射光谱和循环伏安法研究了水溶液中2,4,6-三溴苯酚在Ag电极上的电化学还原脱溴反应。结果表明:Ag电极对2,4,6-三溴苯酚有较好的电化学还原活性,2,4,6-三溴苯酚在Ag电极上的电还原脱溴反应是一个脱溴加氢的过程,2,4,6-三溴苯酚在电极表面首先得到一个电子变成自由基负离子,然后脱去溴离子得到二溴苯酚自由基,该自由基再得到一个电子和氢质子变成二溴苯酚;随后二溴苯酚再依次脱去两个溴得到最终产物苯酚。
研究了硝基苯电解还原制备对氨基酚过程中的Bamberger重排反应。首先用循环伏安法考察了几种催化剂的催化活性,发现硅藻土、硫酸氧化锆、β沸石加入后硝基苯的还原峰电流有显著增大。还考察了羟基苯胺在不同条件下的转位效果。实验发现,酸性条件下,最佳反应条件为H+浓度为0.5~1 mol·L-1、反应时间为15 min,最佳无机酸为磷酸。温度为70℃时,硅藻土和硫酸氧化锆有较为显著的催化效果。
采用电化学电位阶跃技术(CA),在GC基底上制备出Fe3O4纳米粒子电催化剂;通过SEM和TEM对其表面形貌进行表征。结果表明,所制备的Fe3O4 纳米粒子呈纳米片状结构,且分布较均匀,片的厚度约为10nm。选区电子衍射(SAED)结果显示,片状结构的Fe3O4 为多晶结构。所制得的Fe3O4 纳米粒子具有类似天然过氧化物酶活性,对H2O2 氯过氧化物酶修饰电极对甲苯的催化氧化 穆世磊,田海涛,陆中庆,后雯璟,吴霞琴 CIESC Journal. 2010, 61(S1): 20-23. 摘要 ( 2576 ) PDF (462KB) ( 538 ) 相关文章 | 多维度评价 氯过氧化物酶是一种高效的生物催化剂,具有良好的催化性能,并且能催化多种反应,例如卤化、氧化、环氧化和醇氧化。利用双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)将氯过氧化物酶(CPO)固定到经Nafion预处理的玻碳电极上,氮气饱和的磷酸缓冲溶液中测得的循环伏安曲线上可见一对氧化还原峰,峰电位差(ΔEp)约为80 mV,氧化还原峰电流之比接近1,表明CPO发生了准可逆的电子传递反应。CPO-DDAB/GC修饰电极对氧还原反应具有显著的电催化效应。利用该修饰电极考察了对甲苯氧化的催化,气质联用(GC-MS)的分析结果表明,目前的实验条件下,能催化甲苯氧化为苯甲醛。
氯过氧化物酶是一种高效的生物催化剂,具有良好的催化性能,并且能催化多种反应,例如卤化、氧化、环氧化和醇氧化。利用双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)将氯过氧化物酶(CPO)固定到经Nafion预处理的玻碳电极上,氮气饱和的磷酸缓冲溶液中测得的循环伏安曲线上可见一对氧化还原峰,峰电位差(ΔEp)约为80 mV,氧化还原峰电流之比接近1,表明CPO发生了准可逆的电子传递反应。CPO-DDAB/GC修饰电极对氧还原反应具有显著的电催化效应。利用该修饰电极考察了对甲苯氧化的催化,气质联用(GC-MS)的分析结果表明,目前的实验条件下,能催化甲苯氧化为苯甲醛。
介绍了以硒溶胶为模板,研制金-铂纳米空球[(Au-Pt)HN]及其修饰玻碳(GC)电极[(Au-Pt)HN/GC]的方法;用SEM、HR-TEM、UV-Vis、XRD和电化学循还伏安等方法检测了(Au-Pt)HN的表面形貌、结构与组成;碱性介质中,利用常规电化学方法研究了(Au-Pt Ti/nanoTiO2-ZrO2修饰电极电催化氧化葡萄糖 方文彦, 王凤武, 徐迈, 朱传高, 魏亦军, 朱其永 化工学报. 2010, 61(S1): 29-32. 摘要 ( 848 ) PDF (599KB) ( 316 ) 相关文章 | 多维度评价 在无水乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,电解Ti金属制得前驱体Ti(OCH2CH3)(4-y)(acac)y,再加入ZrCl4,将上述溶液直接水解、干燥后在450℃煅烧2 h,粉体通过X射线衍射(XRD)分析表明:纳米TiO2-ZrO2粉体呈单分散结构。通过凝胶涂抹、煅烧得到高活性的
在无水乙醇和乙酰丙酮混合溶液中,电解Ti金属制得前驱体Ti(OCH2CH3)(4-y)(acac)y,再加入ZrCl4,将上述溶液直接水解、干燥后在450℃煅烧2 h,粉体通过X射线衍射(XRD)分析表明:纳米TiO2-ZrO2粉体呈单分散结构。通过凝胶涂抹、煅烧得到高活性的
采用循环伏安法和交流阻抗法,在铂电极上研究了脯氨酸对肾上腺素电氧化反应的影响。并用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31++G(2 d)基组水平上对复合物进行结构优化。实验结果表明,脯氨酸对肾上腺素有一定的稳定作用,抑制肾上腺素的氧化,在循环伏安曲线上表现为氧化峰电位正移还原峰电位负移,峰电流减小;在阻抗谱中表现出电氧化反应的电阻增大。计算结果证明脯氨酸与肾上腺素形成了氢键复合物,且复合物中的氢键作用较强。
Cu电极较之玻碳(GC)电极,更有利于CO2的电还原反应,而电沉积制备的纳米Cu电极可以进一步提高其电催化还原性能。本文考察了电沉积条件,包括沉积时间、H2SO4浓度、沉积电位、Cu2+浓度等对所制备的纳米Cu电极对CO2电还原反应催化性能的影响。针对该反应优化了纳米Cu电极的制备条件,并用SEM表征了其微观形貌。最后还将制备的纳米Cu电极运用于CO2与环氧丙烷的电合成反应,提高了碳酸丙烯酯的反应产率。
采用电渗析法实现乙二醛电氧化合成乙醛酸体系产品的分离,以淡化室储槽中溶液的组分含量为分析对象,分别考察电流密度、淡化室流速、温度、阴离子交换膜对电渗析作用的影响。实验结果表明,随着电流密度增大,氯离子迁移速率先增大后减小,初期电流密度可为628.7 A·m-2;当盐酸通过率为50%,则电流密度应调整为456.6 A·m-2,此时乙醛酸的迁移量最少,分离效果最好。当流速为3.37 cm·s-1时,各组分迁移速率最大;当流速为4.21 cm·s-1时,乙醛酸的迁移量较少,分离效果最好。温度升高,各物质的迁移量增大,选择性下降,操作温度在30℃最适宜;ASV膜的透过性比AHT表面与界面工程
利用三联吡啶钌电化学发光法在玻璃碳(GC)电极和金(Au)电极上检测三聚氰胺,在pH为10的磷酸盐缓冲溶液中,GC电极和Au电极上的检测范围都在1.0×10-10~1.0×10-5 mol·L-1,最低检测限在信噪比达到3的情况下为1.0
采用电沉积方法在铂基体上制备了十二烷基磺酸根掺杂聚吡咯(PPy/DS-)薄膜。通过电化学石英晶体微天平技术探讨了膜的聚合机制,并结合循环伏安法和XPS能谱考察了PPy/DS-薄膜在碱金属和碱土金属溶液中的电化学行为和离子置入/置出机制。结果表明:PPy/DS-薄膜具有良好的电活性;膜电极在进行氧化还原扫描的同时伴随有阴/阳离子的交换,通过控制电位可单独实现阳(阴)离子的交换过程;电压范围为-1.05~0.14 V时,薄膜在CsNO3溶液中循环扫描只伴随着Cs+的交换;PPy/DS-薄膜在碱金属溶液中的稳定性高于碱土金属溶液,尤其在CsNO3溶液中显示了良好的稳定性。 QSAR模型各参数对草酸铅阴极还原反应电流效率的影响 金玲,张新胜 CIESC Journal. 2010, 61(S1): 63-67. 摘要 ( 909 ) PDF (368KB) ( 337 ) 相关文章 | 多维度评价 通过实验验证,草酸铅阴极还原过程的添加剂分子结构-性能(QSAR)模型所描述的原料浓度、溶液温度、电流密度以及添加剂结构等参数与阴极电流效率之间的关系与实际情况相符,结果证明,该模型能较好地预测各参数对电流效率的影响作用。得到了各参数在铅阴极还原过程中对电流效率的影响规律:溶液pH值由草酸浓度控制为宜;在一定范围内,电流密度越大,温度越低,电流效率越大;表征添加剂分子结构的Am1指数越大电流效率越小,Am2、Am3指数与电流效率关系则相反。
通过实验验证,草酸铅阴极还原过程的添加剂分子结构-性能(QSAR)模型所描述的原料浓度、溶液温度、电流密度以及添加剂结构等参数与阴极电流效率之间的关系与实际情况相符,结果证明,该模型能较好地预测各参数对电流效率的影响作用。得到了各参数在铅阴极还原过程中对电流效率的影响规律:溶液pH值由草酸浓度控制为宜;在一定范围内,电流密度越大,温度越低,电流效率越大;表征添加剂分子结构的Am1指数越大电流效率越小,Am2、Am3指数与电流效率关系则相反。
用形稳阳极(DSA)作阳极,镉或铅为阴极,在无隔膜式电解槽中进行丙烯腈二聚电还原生成己二腈。在优选的电解条件下,DSA-Cd电池中,己二腈的产率达85.7%,总电流效率为86.6%,DSA-Pb电池中,己二腈的产率达80.1%,总电流效率为77.7%。鉴于DSA优越的耐腐蚀性,其可作为己二腈电合成阳极材料的一种良好的选择。
采用浸涂技术,在冷轧钢板(CRS)表面制备掺杂铈离子和铬离子的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷复合膜。通过电化学方法研究硅烷膜在3.50%的氯化钠溶液中的耐蚀性能,并用SEM研究存在复合硅烷膜的冷轧钢在腐蚀前后的形貌变化。结果表明掺杂了铈离子和铬离子的硅烷溶液在pH为4,水解温度为50℃,水解时间为8 h条件下水解效果最好,使形成复合硅烷膜的冷轧钢在3.50%的氯化钠溶液中的自腐蚀电流密度下降到1.584×10-7 A·
讨论了以四丁基溴化铵为原料,离子膜电解法制备电子级四丁基氢氧化铵的条件。实验结果表明,在电解前金属离子的脱除中,WU-64树脂具有最好的提纯效果;在电解处理单元中,当电流密度为1000 A·m-2、原料浓度为0.7 mol·L-1时电流效率最高;在产品的后处理过程中,可采用两室一膜电解法对产品中阴离子进行去除,可得到溴含量为0.138 mg·kg-1、氯含量为0.784 mg·kg-1的质量分数为15%的四丁基氢氧化铵溶液。研究结果对于微电子工业有着重要的参考价值。
通过恒电位电解实验,在以质子交换膜为隔膜的电解槽内,将十二烷基苯磺酸钠 (SDBS)添加于2-甲基吡啶电氧化的有机合成体系中,研究了2-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化行为。通过实验确定最佳条件为:2-甲基吡啶浓度为0.5 mol·L-1,H2SO4浓度为1.0 mol·L-1,丙酮/水(3∶1)为溶剂,阳极电位为 草酸电解还原制乙醛酸反应中添加剂的结构 金玲,张新胜 CIESC Journal. 2010, 61(S1): 86-90. 摘要 ( 1245 ) PDF (383KB) ( 368 ) 相关文章 | 多维度评价 以铅电极上草酸电解还原合成乙醛酸的反应为研究对象,考察了电解合成添加剂的结构对反应的影响。结果表明,添加剂的阴离子对电流效率和反应选择性影响显著。阴离子基团越对称,最长的烷基链越短,则电流效率越高,反应选择性越好。
以铅电极上草酸电解还原合成乙醛酸的反应为研究对象,考察了电解合成添加剂的结构对反应的影响。结果表明,添加剂的阴离子对电流效率和反应选择性影响显著。阴离子基团越对称,最长的烷基链越短,则电流效率越高,反应选择性越好。
以吡啶为模型污染物,研究了电晕放电等离子体过程中产生的高活性羟基自由基降解含氮杂原子有机物的过程,从微液滴角度理解在有水存在下电晕放电的电化学过程。高压电场下,微液滴水汽形成微电解池,电化学反应在这一微电解池中进行。结果表明:电压为20.75 kV时,平均初始浓度为8287 mg·m-3吡啶的去除率达到90.4%。液相色谱分析结果表明,液滴中的中间产物有反丁烯二酸、草酸等小分子酸,离子色谱检测到了硝酸根离子的存在,由此推导了有机物的降解路径。
采用循环伏安法和电化学原位红外光谱技术研究了铂修饰聚吡咯电极(nm-Pt/PPy)对甲醇的电催化氧化反应,结果表明,nm-Pt/PPy对甲醇具有较好的电催化活性,当电位为1000 mV时,可清楚地观察到甲醇经电氧化生成了最终产物CO2。但是在电化学氧化过程中仍存在CO的毒化现象,在低电位下,CO分别以桥式和线性方式吸附,随着电位升高,逐渐变为以线性吸附为主。另外,电氧化电位不宜过高,nm-Pt/PPy的电催化活性易因聚吡咯过氧化而降低。
通过循环伏安法(CV)在玻碳(GC)表面电沉积出分布较为均匀的纳米Fe粒子,制得纳米Fe/GC,再经置换反应制得具有Fe核Pt壳结构的纳米粒子(纳米FePt/GC)。SEM图像显示,纳米Fe/GC和纳米FePt/GC表面粒子的形貌均呈立方体,且分布较为均匀。纳米FePt/GC对乙醇的氧化具有很高的电催化活性。相对于纳米Pt/GC催化剂,纳米
设计合成了分子内带有4个TPrA取代基团和一个羧基活性基团的三联吡啶钌标记物Ⅴ,分别与分子内带有1个、2个TPrA取代基以及没有任何取代基的参照物Ru(bpy)2+3进行对比,研究它们在不同电极上的分子内、分子间以及分子内和分子间协同作用下的ECL。结果表明,单纯分子内相互作用的ECL随着分子内TPrA取代基团数量增多而明显增强,而在三丙胺外加碱存在下的分子内与分子间协同作用的共反应体系中,ECL 电化学方法制备氧化铜晶须 李素,梁镇海,芦鹏曾 CIESC Journal. 2010, 61(S1): 112-115. 摘要 ( 1164 ) PDF (610KB) ( 496 ) 相关文章 | 多维度评价 用电化学方法制备了氧化铜晶须。金属铜在含乙醇-水及毒化剂的混合碱性溶液中进行阳极氧化,煅烧后所得样品的成分和形貌用XRD和SEM方法表征。结果表明,晶须的物相是CuO和Cu2O,直径60~100nm,长度0.5~1μm,长径比8~10,同时用循环伏安法探讨了该过程的电化学行为,为晶须的制备提供了一种新的方法。
用电化学方法制备了氧化铜晶须。金属铜在含乙醇-水及毒化剂的混合碱性溶液中进行阳极氧化,煅烧后所得样品的成分和形貌用XRD和SEM方法表征。结果表明,晶须的物相是CuO和Cu2O,直径60~100nm,长度0.5~1μm,长径比8~10,同时用循环伏安法探讨了该过程的电化学行为,为晶须的制备提供了一种新的方法。
向100 ml乙醇和1 ml乙酰丙酮混合溶液中加入0.18 g锂片,控制电流为0.2 A电解铝片6 h,制得纳米LiAlO2前驱体。将电解液水解、洗涤、干燥后在550℃煅烧2 h, 制得纳米LiAlO2粉体。产物通过电子透射显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman
采用单极脉冲电化学聚合方法在铂基体表面制备了具有三维网络结构的聚苯胺(PANI)纳米纤维膜。采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和扫描电镜(SEM)分析比较了脉冲聚合和循环伏安聚合膜的组成和形貌,在0.5 mol·L-1的硫酸溶液中通过恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)等考察了聚合膜的电化学容量性能。研究表明,固定脉冲电压1.0 V、苯胺单体浓度0.2 mol·L-1时控制单极脉冲频率1.25 s-1、占空比50%可获得高达699 F·
分别用八羧基铜酞菁、四磺酸基铜酞菁对海藻酸钠阳膜和四氨基铜酞菁对壳聚糖阴膜进行了改性,制备了金属酞菁衍生物改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜,并用热分析、电子万能试验机、接触角测定仪和J-V关系等对改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜进行了表征。实验结果表明,金属酞菁衍生物改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜的热稳定性、力学性能和亲水性均获得提高。金属酞菁衍生物在双极膜中间界面层形成高荷电区,促进了中间界面层水的解离,从而降低了海藻酸钠/壳聚糖双极膜的膜电压。具有不同取代基的金属酞菁衍生物对中间界面层水解离的催化能力不同,这与不同取代基的金属酞菁衍生物改性膜的亲水性大小有关。
采用热分解和电沉积的方法制备了Ti/PbO2电极,并在Ti/PbO2电极的电催化作用下,在引发剂硝酸铈铵存在的条件下,成功将丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)共同聚合为聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)[P(AM-co-AA)]。利用红外光谱(IR)和循环伏安曲线(CV)讨论了共聚产物及其过程的动力学规律;采用黏度法测定了共聚产物的分子量;考察了在不同单体配比的条件下电流密度、引发剂浓度对共聚产物分子量和共聚反应单体转化率的影响。结果表明:丙烯酰胺和丙烯酸可以在硝酸铈铵Ce(Ⅳ)和电化学催化共同作用下共聚;在单体配比n(AM)∶