论文目录 | |
| 摘要 | 第1-8页 |
| ABSTRACT | 第8-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-38页 |
| 1.1 研究绿色化工的意义 | 第18-19页 |
| 1.2 芳香醛及醌类化合物的应用领域与合成 | 第19-23页 |
| 1.2.1 苯甲醛等芳香醛化合物的性质与用途 | 第19-20页 |
| 1.2.2 萘醌类化合物的性质与用途 | 第20-21页 |
| 1.2.3 芳香醛类化合物研究进展 | 第21-23页 |
| 1.2.4 萘醌类化合物的研究进展 | 第23页 |
| 1.3 间接电化学合成技术的简介 | 第23-28页 |
| 1.3.1 不同金属媒质的间接电合成的简介 | 第25-28页 |
| 1.3.1.1 Cr~(3+)/Cr~(6+)媒质简介 | 第25-26页 |
| 1.3.1.2 Mn~(2+)/Mn~(3+)媒质简介 | 第26-27页 |
| 1.3.1.3 Ce~(3+)/Ce~(4+)媒质简介 | 第27-28页 |
| 1.4 以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质的间接电氧化技术的综述 | 第28-36页 |
| 1.4.1 铈盐的溶解度 | 第28-30页 |
| 1.4.2 铈盐的氧化及络合特性 | 第30-32页 |
| 1.4.3 不同酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质的间接合成简介 | 第32-36页 |
| 1.4.3.1 硫酸体系 | 第32-34页 |
| 1.4.3.2 硝酸体系 | 第34-35页 |
| 1.4.3.3 高氯酸体系 | 第35页 |
| 1.4.3.4 甲磺酸体系 | 第35-36页 |
| 1.5 本论文选题目的与意义 | 第36-38页 |
| 第二章 实验内容和测试方法 | 第38-52页 |
| 2.1 化学试剂 | 第38-39页 |
| 2.2 实验仪器 | 第39页 |
| 2.3 分析测试方法 | 第39-46页 |
| 2.3.1 有机物的定性分析 | 第39-40页 |
| 2.3.2 有机物的定量分析 | 第40-42页 |
| 2.3.2.1 苯甲醛的定量分析 | 第40-41页 |
| 2.3.2.2 萘/萘醌的定量方法 | 第41页 |
| 2.3.2.3 茴香醚/茴香醛的定量方法 | 第41-42页 |
| 2.3.3 Ce~(4+)的定量分析 | 第42-46页 |
| 2.3.3.1 氧化还原标定Ce~(4+)浓度的方法 | 第42页 |
| 2.3.3.2 紫外分析定量Ce~(4+)浓度的方法 | 第42-44页 |
| 2.3.3.3 Ce~(4+)紫外定量方法的误差分析 | 第44-46页 |
| 2.3.4 电极表面形貌观察方法 | 第46页 |
| 2.4 常用溶液的配制方法 | 第46-48页 |
| 2.4.1 邻菲啰啉指示剂 | 第46页 |
| 2.4.2 Fe~(2+)标准溶液 | 第46页 |
| 2.4.3 甲磺酸铈(Ⅲ)溶液 | 第46-47页 |
| 2.4.4 硫酸铈(Ⅲ)溶液 | 第47页 |
| 2.4.5 硫酸高铈(Ⅳ)溶液 | 第47页 |
| 2.4.6 甲磺酸高铈(Ⅳ)溶液 | 第47页 |
| 2.4.7 混合酸介质的高铈(Ⅳ)溶液 | 第47页 |
| 2.4.8 以硫酸为支持电解质的Ce~(3+)/Ce~(4+)的标准溶液 | 第47页 |
| 2.4.9 以甲磺酸为支持电解质的Ce~(3+)/Ce~(4+)的标准溶液 | 第47-48页 |
| 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 | 第48页 |
| 2.5 电极的制备方法 | 第48-49页 |
| 2.5.1 Pt电极的制备方法 | 第48页 |
| 2.5.2 Pb电极的制备方法 | 第48-49页 |
| 2.5.3 石墨毡电极的制备方法 | 第49页 |
| 2.6 电化学性能测试 | 第49-50页 |
| 2.6.1 电化学测试方法 | 第49页 |
| 2.6.2 电解氧化Ce~(3+)生成Ce~(4+) | 第49-50页 |
| 2.7 间接合成的流程 | 第50-52页 |
| 第三章 高铈(Ⅳ)氧化有机物反应动力学 | 第52-60页 |
| 3.1 高铈(Ⅳ)氧化甲苯的反应动力学 | 第52-56页 |
| 3.1.1 实验步骤 | 第52-53页 |
| 3.1.2 实验结果与讨论 | 第53-56页 |
| 3.1.2.1 温度对动力学的影响 | 第53-56页 |
| 3.1.2.2 混酸介质中高铈(Ⅳ)氧化甲苯的反应动力学 | 第56页 |
| 3.2 高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 | 第56-59页 |
| 3.2.1 硫酸高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 | 第56-57页 |
| 3.2.2 甲磺酸高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 | 第57-58页 |
| 3.2.3 混酸介质中高铈(Ⅳ)氧化萘的反应动力学 | 第58-59页 |
| 3.3 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 Ce~(3+)/Ce~(4+)电对在Pt电极上的电极过程 | 第60-87页 |
| 4.1 硫酸铈(Ⅲ)在Pt电极上氧化的机理 | 第60-69页 |
| 4.1.1 Ce~(3+)电氧化反应动力学 | 第62-66页 |
| 4.1.1.1 交换电流密度 | 第63-64页 |
| 4.1.1.2 扩散系数 | 第64-65页 |
| 4.1.1.3 速率常数 | 第65-66页 |
| 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 | 第66-67页 |
| 4.1.3 Ce~(3+)/Ce~(4+)电对的电极过程 | 第67-69页 |
| 4.2 甲磺酸中铈(Ⅲ)的电氧化反应动力学 | 第69-75页 |
| 4.2.1 Ce~(3+)电氧化动力学 | 第69-72页 |
| 4.2.1.1 交换电流密度 | 第69-70页 |
| 4.2.1.2 扩散系数 | 第70-71页 |
| 4.2.1.3 速率常数 | 第71-72页 |
| 4.2.2 Ce~(3+)/Ce~(4+)电对的电极过程 | 第72-73页 |
| 4.2.3 硫酸和甲磺酸中铈(Ⅲ)电化学行为的差异 | 第73-75页 |
| 4.3 混酸中铈盐的溶解度 | 第75-76页 |
| 4.4 混酸中Ce~(3+)/Ce~(4+)电对的电化学行为 | 第76-86页 |
| 4.4.1 混酸组成的影响 | 第76-81页 |
| 4.4.1.1 循环伏安 | 第76-78页 |
| 4.4.1.2 极化曲线 | 第78-79页 |
| 4.4.1.3 电化学阻抗谱 | 第79-80页 |
| 4.4.1.4 电解实验 | 第80-81页 |
| 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 | 第81-86页 |
| 4.4.2.1 交换电流密度 | 第82-83页 |
| 4.4.2.2 扩散系数 | 第83-85页 |
| 4.4.2.3 速率常数 | 第85-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 第五章 铈(Ⅲ)媒质的电解氧化 | 第87-116页 |
| 5.1 铈(Ⅲ)盐在硫酸介质中的电解氧化 | 第88-104页 |
| 5.1.1 以Pt片为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) | 第88-91页 |
| 5.1.1.1 电解液温度的影响 | 第88-89页 |
| 5.1.1.2 电流密度的影响 | 第89-90页 |
| 5.1.1.3 支持电解质硫酸浓度的影响 | 第90-91页 |
| 5.1.2 以铅为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) | 第91-94页 |
| 5.1.2.1 温度的影响 | 第91-92页 |
| 5.1.2.2 电流密度的影响 | 第92页 |
| 5.1.2.3 支持电解质硫酸浓度的影响 | 第92-93页 |
| 5.1.2.4 铅电极循环使用过程中电化学性能的变化 | 第93-94页 |
| 5.1.3 以石墨为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) | 第94-96页 |
| 5.1.3.1 电流密度的影响 | 第94-95页 |
| 5.1.3.2 长期使用过程中电极活性的变化 | 第95-96页 |
| 5.1.3.3 长期使用过程中电极形貌的变化 | 第96页 |
| 5.1.4 以石果毡为阳极电解氧化硫酸铈(Ⅲ) | 第96-104页 |
| 5.1.4.1 石墨毡电极对硫酸铈（Ⅲ)氧化的优良特性 | 第97-99页 |
| 5.1.4.2 电流密度的影响 | 第99-100页 |
| 5.1.4.3 硫酸浓度的影响 | 第100页 |
| 5.1.4.4 电解液温度的影响 | 第100-103页 |
| 5.1.4.5 电极性能的稳定性 | 第103页 |
| 5.1.4.6 电极形貌的稳定性 | 第103-104页 |
| 5.2 铈(Ⅲ)盐在甲磺酸介质中的电解氧化 | 第104-109页 |
| 5.2.1 以Pt为阳极电解氧化甲磺酸铈(Ⅲ) | 第104-107页 |
| 5.2.1.1 电解液温度的影响 | 第104-105页 |
| 5.2.1.2 电流密度的影响 | 第105-106页 |
| 5.2.1.3 支持电解质MSA浓度的影响 | 第106-107页 |
| 5.2.2 以石墨为阳极电解氧化甲磺酸铈(Ⅲ) | 第107-109页 |
| 5.2.2.1 石墨电极在甲基磺酸铈中的电化学行为 | 第107-108页 |
| 5.2.2.2 电解液温度的影响 | 第108-109页 |
| 5.2.2.3 电流密度的影响 | 第109页 |
| 5.3 铈(Ⅲ)盐在混合酸(硫酸和甲磺酸)介质中的电解氧化 | 第109-114页 |
| 5.3.1 以Pt为阳极电解氧化铈(Ⅲ)媒质 | 第110-111页 |
| 5.3.1.1 电解液温度的影响 | 第110-111页 |
| 5.3.1.2 电流密度的影响 | 第111页 |
| 5.3.2 以石墨毡为阳极电解氧化铈(Ⅲ)媒质 | 第111-114页 |
| 5.3.2.1 电解液温度的影响 | 第112页 |
| 5.3.2.2 电流密度的影响 | 第112-113页 |
| 5.3.2.3 电极性能的稳定性 | 第113-114页 |
| 5.4 本章小结 | 第114-116页 |
| 第六章 高铈(Ⅳ)与有机物的液相氧化反应研究 | 第116-151页 |
| 6.1 硫酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成苯甲醛 | 第116-118页 |
| 6.1.1 温度的影响 | 第117页 |
| 6.1.2 硫酸浓度的影响 | 第117-118页 |
| 6.1.3 投料比的影响 | 第118页 |
| 6.2 甲磺酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成苯甲醛 | 第118-121页 |
| 6.2.1 温度的影响 | 第119页 |
| 6.2.2 投料比的影响 | 第119-120页 |
| 6.2.3 甲磺酸浓度的影响 | 第120-121页 |
| 6.3 混酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成苯甲醛 | 第121-122页 |
| 6.4 硫酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成1,4-萘醌 | 第122-126页 |
| 6.4.1 温度的影响 | 第122-123页 |
| 6.4.2 硫酸浓度的影响 | 第123-124页 |
| 6.4.3 投料比的影响 | 第124-125页 |
| 6.4.4 以铅为阳极间接合成1,4-萘醌的循环研究 | 第125-126页 |
| 6.5 甲磺酸体系中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成1,4-萘醌 | 第126-127页 |
| 6.5.1 温度的影响 | 第126-127页 |
| 6.5.2 甲磺酸浓度的影响 | 第127页 |
| 6.6 混酸介质中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成1,4-萘醌 | 第127-129页 |
| 6.6.1 温度的影响 | 第128页 |
| 6.6.2 投料比的影响 | 第128-129页 |
| 6.7 混酸介质中以Ce~(3+)/Ce~(4+)为媒质合成茴香醛 | 第129-139页 |
| 6.7.1 温度的影响 | 第129-130页 |
| 6.7.2 投料比的影响 | 第130-131页 |
| 6.7.3 Ce~(3+)/Ce~(4+)媒质循环再生过程 | 第131-136页 |
| 6.7.3.1 电极材料的对比 | 第131-132页 |
| 6.7.3.2 以Pt片为阳极循环再生媒质 | 第132-133页 |
| 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 | 第133-134页 |
| 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 | 第134页 |
| 6.7.3.5 石墨毡电极的处理方法对媒质再生的影响 | 第134-135页 |
| 6.7.3.6 以石墨毡电极为间接合成茴香醛的循环研究 | 第135-136页 |
| 6.7.4 直流电单耗 | 第136-137页 |
| 6.7.4.1 以Pt为阳极时的直流电耗 | 第136页 |
| 6.7.4.2 以石墨毡为阳极时的直流电耗 | 第136-137页 |
| 6.7.5 时空产率 | 第137-139页 |
| 6.8 有机反应物对Ce~(3+)/Ce~(4+)电对电极过程的影响 | 第139-149页 |
| 6.8.1 萘/萘醌对硫酸铈在铅电极上电化学行为的影响 | 第139-141页 |
| 6.8.2 萘/萘醌对硫酸铈在Pt电极上电化学行为的影响 | 第141-142页 |
| 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 | 第142-143页 |
| 6.8.4 甲苯/苯甲醛对硫酸铈在Pt电极表面氧化的影响 | 第143-144页 |
| 6.8.5 萘/萘醌对甲磺酸铈在Pt电极电化学行为的影响 | 第144-145页 |
| 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 | 第145-146页 |
| 6.8.7 茴香醚对石墨毡电极氧化铈媒质活性的影响 | 第146-149页 |
| 6.8.7.1 石墨毡电极的处理方法对电极活性的影响 | 第148-149页 |
| 6.9 本章小结 | 第149-151页 |
| 第七章 茴香醛的间接电合成 | 第151-157页 |
| 7.1 间接合成装置的设计 | 第151-153页 |
| 7.1.1 电解槽的结构 | 第152页 |
| 7.1.2 石墨毡电极基体材料的选择 | 第152-153页 |
| 7.1.3 合成茴香醛过程能量效率的计算方法 | 第153页 |
| 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 | 第153-154页 |
| 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 | 第154-155页 |
| 7.4 间接合成的工艺评价 | 第155-156页 |
| 7.4.1 间接合成茴香醛的能耗 | 第155-156页 |
| 7.4.2 间接合成茴香醛的时空产率 | 第156页 |
| 7.5 本章小结 | 第156-157页 |
| 第八章 总结及展望 | 第157-162页 |
| 参考文献 | 第162-181页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目和成果 | 第181-183页 |
| 致谢 | 第183页 |
