針對(duì)三氧化鉻傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在高消耗、高污染等諸多弊端,研究了其電催化綠色合成新技術(shù)。在以自制新型復(fù)極式電解槽為核心的反應(yīng)裝置中,采用鉻酸鈉為原料的一步電合成工藝,進(jìn)行三氧化鉻合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。測(cè)得槽電壓和陽(yáng)極液鈉鉻比動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),表明槽電壓變化規(guī)律可用來監(jiān)控和表征電合成反應(yīng)進(jìn)程,反應(yīng)為擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。建立了槽電壓變化和反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)探討了槽電壓的影響因素及其變化規(guī)律。 

【文章來源】：化學(xué)研究與應(yīng)用. 2020,32(10)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

溫度348.15 K、鉻酸鈉初始濃度分別為2.1608、

式中,φe,a和φe,c分別為陽(yáng)極和陰極的平衡電極電位,由電化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)決定,它們之差為理論分解電壓;Δφa和Δφc分別為陽(yáng)極和陰極的過電位,由電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)決定;I為工作電流;RaL和RcL分別為陽(yáng)、陰極液的電阻,取決于電解液的電導(dǎo)率、充氣率和電極間距;Rd是離子膜的電阻,由膜性質(zhì)(如組成、結(jié)構(gòu)、厚度等)、工作條件(如電解液的組成、濃度、粘度、溫度、電導(dǎo)率等)和電流密度決定;Ra和Rc分別為陽(yáng)極和陰極包括與它們相連的導(dǎo)線的電阻,取決于電極及相連材料的電阻、導(dǎo)電面積、長(zhǎng)度等。顯然,對(duì)本文研究的間歇反應(yīng)器,在反應(yīng)裝置和反應(yīng)體系確定的條件下,槽電壓的變化由電合成反應(yīng)進(jìn)程決定,可作為電合成反應(yīng)過程特征參數(shù)。因此,在線測(cè)定電合成過程中的槽電壓,建立槽電壓隨反應(yīng)時(shí)間變化的數(shù)學(xué)模型,為三氧化鉻電合成過程開發(fā)、研究和工業(yè)化提供依據(jù)。圖1和表1示出部分反應(yīng)條件(鉻酸鈉初始濃度c0、反應(yīng)溫度T)下不同反應(yīng)時(shí)刻的槽電壓E、陽(yáng)極液中鈉鉻摩爾比f以及陽(yáng)極液的酸度[H+]的測(cè)量值。

Na/Cr(mol比)f隨時(shí)間t的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MoS2/Lys夾層化合物的合成、表征及電催化性能[J]. 孫燕麗,王瓊生,謝茹勝.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019(12)
[2]鉻酸酐電催化合成過程陽(yáng)極穩(wěn)定性與析氣效應(yīng)研究[J]. 李成未.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019(12)
[3]MoS2-石墨烯的制備及其電催化析氫性能的研究[J]. 王易娜,杜記民,李凱迪,楊夢(mèng)可,崔先露,程雪純,任小飛.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2019(04)
[4]鉻酸鈉電化學(xué)合成重鉻酸鈉進(jìn)程監(jiān)控及表征[J]. 李成未,常香玲,李琛.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(10)
[5]METSIM在亞熔鹽鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 呂頁(yè)清,鄭詩(shī)禮,王少娜,杜浩,張懿.  過程工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]重鉻酸鈉電催化合成中陽(yáng)極液在電極上的電化學(xué)研究[J]. 李成未,張澤志,齊濤,王艷坤.  河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(05)
[7]電化學(xué)合成重鉻酸鈉陽(yáng)極穩(wěn)態(tài)極化及交流阻抗法研究[J]. 李成未,張澤志,齊濤,張永強(qiáng),王福安.  化學(xué)世界. 2011(06)
[8]重鉻酸鉀電化學(xué)合成反應(yīng)表觀動(dòng)力學(xué)[J]. 李成未,齊濤,陳根生,張懿,王福安.  化學(xué)通報(bào). 2011(05)
[9]鉻酸酐電催化合成過程陽(yáng)極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J]. 李成未,王艷坤,齊濤,張澤志,王福安.  河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]鉻酸酐電化學(xué)合成中陽(yáng)極液在鈦基多元金屬氧化物復(fù)合電極上的電化學(xué)研究[J]. 李成未,齊濤,王福安,張懿,陳根生.  化工學(xué)報(bào). 2008(03)



本文編號(hào)：3622230