电催化氧化制备苯甲醛的研究-分子催化.PDF

　第２１卷 第３期 分　　子　　催　　化 Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．３　 　２００７年６月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＭＯＬＥＣＵＬＡＲＣＡＴＡＬＹＳＩＳ（ＣＨＩＮＡ） Ｊｕｎ．　２００７　 文章编号：１００１３５５５（２００７）０３０２２９０４ 电催化氧化制备苯甲醛的研究 许春红，陈日耀，郑　曦，耿亚敏，陈　震１） （福建师范大学　化学与材料学院，福建 福州３５０００７） ２＋ 摘　要：在超声波槽中电生成纳米金属氧化物，继而以ＭｎＯ／Ｍｎ 或金属氧化物氧化还原电对作为媒介，电催化 ２ 氧化合成苯甲醛．实验表明，电流效率和苯甲醛的产率在超声的参与下有明显的提高，优化了超声电解的条件． 在较高温度下反应时，有利于提高生成苯甲醛的电流效率．反应选择性较高，苯甲醛产率可达８８．９％． 关　键　词：超声波；间接电氧化；电催化反应；苯甲醛 中图分类号：Ｏ６４３．３２　Ｏ６２　Ｏ６４６　　　文献标识码：Ａ ［１］ 　　苯甲醛是精细有机合成的重要原料 ，广泛应 均为分析纯． 用于农药、医药、香科、染料等工业中．传统的苯 １．２间接电氧化苯制甲醛 甲醛生产方法较多，如水解法，甲基氧化法等．这 阳极室与阴极室之间用Ｎａｆｉｏｎ膜分隔开，阳极 些传统生产方法或是生产条件苛刻，三废排放量 室内的电解液分别为的ＭＳＯ（Ｍ＝Ｍｎ；Ｐｂ）或 Ｃｅ ４ ２ 大，严重污染环境；或是副反应多，产品纯度低； （ＳＯ）溶液及１０ｍＬ苯甲醇，阴极室内的电解液为 ４ ３ 或是设备投资高，限制了其发展．采用电合成法生 ＨＳＯ，将电解槽置于超声波清洗仪器中（频率为 ２ ４ 产苯甲醛，可以克服化学合成法中的缺点，生产过 ４０ｋＨｚ），不同温度下进行反应 １ｈ，静置，萃取， 程污染少，反应条件温和，产率高，并可有效地利 减压蒸馏得到产物． 用能源．而间接电氧化法具有选择性好收率高的特 ２结果与讨论 点，但电极材料为贵金属；或媒质氧化甲苯反应时 间太长；或水相母液循环使用效率低实用价值不高 ２．１反应机理 ２＋ 等，也有前人选用铅作电极，Ｍｎ（ＩＩＩ）／Ｍｎ（ＩＩ）作媒 如图１所示，Ｍ 在阳极被氧化为ＭＯ，继而 ２ 介，但无法解决Ｍｎ（ＩＩＩ）歧化反应和电解质体积大 的矛盾，能量消耗大．为了克服这些问题，在前人 ２＋ 做的基础上，选用在超声波下以ＭｎＯ／Ｍｎ 为氧 ２ ２＋ ４＋ 化媒介电合成苯甲醛，并与 ＰｂＯ／Ｐｂ ；Ｃｅ ／ ２ ３＋ ２－ ３＋ Ｃｅ ；ＣｒＯ ／Ｃｒ作了比较，获得较好的结果． ２ ７ １实验部分 １．１主要仪器试剂 电解槽，ＡＶＡＴＡＲ３６０型红外光谱