茴香腦間接電化學氧化合成茴香醛的研究.pdf

1、本文主要研究了以茴香腦為原料，用Ce4+/Ce3+作為氧化還原媒質，間接電化學氧化合成茴香醛。對其電化學過程和化學氧化過程分別進行了研究，并優(yōu)化出了在高電流效率和高產(chǎn)率條件下的最佳反應條件。 用傳統(tǒng)的電化學方法，如穩(wěn)態(tài)極化曲線、循環(huán)伏安等，考察了Ce4+/Ce3+電對在硫酸中鉑電極上的電化學行為。實驗表明電極反應為擴散和電荷轉移共同控制，Ce4+/Ce3+電對在鉑電極上的反應為準可逆過程。 在間接電化學氧化過程中，Ce3

2、+的電化學氧化實驗是在無隔膜電解槽中進行，所獲得的最佳實驗條件是：以鉑為陽極，不銹鋼為陰極，在含有1mol·L-1H2SO4+0.15mol·L-1Ce2(SO4)3的電解液中，用14mA·cm-2電流密度進行恒電流電解氧化，其通電電量為1.5F·mol-1，電解溫度為30℃，陰極與陽極的電極面積比為1∶6。在此條件下Ce4+的電解產(chǎn)率為88％，電流效率達到59％。電化學氧化再生循環(huán)10次后，Ce4+的電解產(chǎn)率仍可達到87％以上。

3、 用正交實驗和單因素實驗研究了Ce4+氧化茴香腦合成茴香醛的化學氧化過程，研究了各實驗條件對產(chǎn)率等因素的影響。實驗表明，最佳化學氧化合成條件為：硫酸濃度為0.5mol·L-1，反應溫度為30℃，Ce4+與茴香腦的物質的量比為3∶1，采用苯為溶劑。在優(yōu)化條件下茴香醛的產(chǎn)率為90％。此外，也對Ce4+氧化茴香腦合成茴香醛的反應動力學進行了研究，測定了不同溫度下(15-35℃)的反應速率常數(shù)，推導出了反應速率的方程：d[As]/dt=k[A