高鐵酸鉀的電解法制備、表征及其在氧化合成醛類化合物中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文概述了高鐵(Ⅵ)化合物的性質(zhì)、制備方法及其應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，開展了K2FeO4電解法制備的研究，分析了K2FeO4的結(jié)構(gòu)特征，探索了K2FeO4在氧化合成醛類化合物中的應(yīng)用研究。 K2FeO4在干燥環(huán)境中有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能被用作水處理劑、消毒劑和選擇性氧化劑等，但合成效率較低的制備方法限制了其推廣應(yīng)用。本文在第二章探討了電解液中14 mol·L-1 NaOH和13.5 mol·L-1 KOH的比例及其它電解條件對(duì)電解法制備K

2、2FeO4過程中電流效率的影響規(guī)律；采用電化學(xué)阻抗譜技術(shù)，結(jié)合循環(huán)伏安曲線，研究鐵絲網(wǎng)電極在混合電解液中的陽極溶解行為；最后對(duì)所制備的K2FeO4樣品用SEM、IR、XRD等手段進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：(1)以NaOH和KOH體積比為6：4的混合液為電解液，在45 ℃、5 mA·cm-2 電流密度及攪拌作用下，電解2.5 h，F(xiàn)e(Ⅵ)的電流效率超過90％；(2)在混合堿液中，處于鈍化狀態(tài)的鐵絲網(wǎng)電極表面的的鈍化膜具有較高的溶解反應(yīng)活性，

3、隨著電極電勢的進(jìn)一步正移，這層鈍化膜較容易氧化為高鐵化合物，基于鈍化溶解機(jī)理表現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)特征，能定性地解釋阻抗數(shù)據(jù)，在一定程度上驗(yàn)證了反應(yīng)機(jī)理的合理性；(3)在最佳條件下所制K2FeO4的形貌為棱柱狀或塊狀，含有KOH和Fe2O3等雜質(zhì)，在810 cm-1左右出現(xiàn)了一個(gè)Fe-O鍵的紅外特征吸收峰。 K2FeO4在有機(jī)物的選擇性氧化方面顯示了良好的應(yīng)用前景，但該方面的研究還處于起步階段。本文第三章研究了K2FeO4對(duì)苯甲胺和苯乙醇

4、的選擇性氧化規(guī)律，為K2FeO4氧化合成醛類提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究表明：反應(yīng)液最初pH＝7、反應(yīng)溫度為5 ℃、反應(yīng)時(shí)間為5 min，K2FeO4投加量為反應(yīng)理論氧化劑用量的2倍，得到苯甲醛的最高產(chǎn)率是70.1％。加入催化劑溴代十六烷基吡啶的量為氧化劑的1/4時(shí)，苯甲醛的產(chǎn)率比無催化劑時(shí)高出28.5％。此外，在pH=11.5的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)溫度為30 ℃、反應(yīng)時(shí)間為7 min，K2FeO4投加量為反應(yīng)理論氧化劑用量的1.5倍，K2FeO