摘要: 典型的有机电合成反应,常伴有相互竞争的电极副反应和均相反应,增加电极极化以提高反应速率会使选择性明显降低。填充床电极具有大的内表面,能在相对低的极化下,达到较高的表观电流密度,有利于缓解反应速率和选择性之间的突出矛盾。本文对填充床电极微分反应器(PBEDR)中典型有机电合成反应过程进行了理论分析,重点在于床层内超电势横向分布对选择性的影响。建立了描述超电势分布的普遍化数学模型,归纳出表征电极极化和副反应影响的量纲1数μ和ω,并用ADM(Adomian’s decomposition method)对该非线性微分方程模型求解;所获得的逼近解代数表达式,可方便地计算不同参数下超电势分布对平均选择性的影响,而毋需反复求解模型微分方程。最后给出了PBEDR硝基苯电还原制对氨基苯酚选择性分析实例,优化了反应器特征尺寸(填充床电极厚度)。结果证明:理论计算与实验数据令人满意地一致。