[发明专利]强氧化剂的制备工艺无效
申请号: | 02135446.4 | 申请日: | 2002-08-29 |
公开(公告)号: | CN1399009A | 公开(公告)日: | 2003-02-26 |
发明(设计)人: | 孙彦平;梁镇海 | 申请(专利权)人: | 太原理工大学 |
主分类号: | C25B1/00 | 分类号: | C25B1/00;C25B1/30;C25B1/13 |
代理公司: | 太原市科瑞达专利代理有限公司 | 代理人: | 庞建英 |
地址: | 030003 *** | 国省代码: | 山西;14 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氧化剂 制备 工艺 | ||
一.技术领域
本发明强氧化剂的制备工艺属于电化学方法制备无机化合物的领域。
二.背景技术
过氧化氢和臭氧以及羟基自由基、过氧自由基、氧自由基等强氧化剂均属高级氧化技术领域,它们在电合成、废水处理等化学化工相关领域中的应用,是世界各国关注的重点领域之一。
过氧化氢和臭氧的工业化生产早已成熟,蒽醌法电解制备过氧化氢也已工业化。但直接利用空气阴极还原制备过氧化氢和过氧离子的技术还不成熟。CN 87103988和CN 88100548报道了碱性溶液中,用含醌空气电极制备过氧化氢;CN 91102474报道了在卤化物存在下,阴极氧还原制备过氧化氢的方法;CN 93120093也报道了利用双极式离子交换膜电解生成过氧化氢。Chernik.A.A(Russ.J.Electrochem.2000,36(4)387-391)Ota.K.I(proc.-Electrochem.Soc.2000,99-39 163-174)报道了用二氧化铅阳极电解生成臭氧。上述方法仅仅利用了阳极或阴极的电解产物,而另一极则是放氢或放氧,白白消耗掉电能,产品少,成本高。另外,在现代高级氧化技术应用中,过氧化氢和臭氧几乎全是另外加入。势必造成成本较高。
三.发明内容
本发明强氧化剂的制备工艺的目的是克服上述已有技术的缺点,公开一种在线同时生成强氧化剂的制备方法。
强氧化剂的制备工艺,其特征在于是一种在水溶液电解系统中阳极进行氧化,阴极氧还原,同时在线生成一系列强氧化剂的工艺,该工艺采用阳极室和阴极室,中间用阳离子膜隔离,阳极材料采用钛基氧化物电极,阴极材料采用石墨、金属及其合金,电解液为酸、碱、盐水溶液,其具体工艺步骤为:首先在选定的阳极室和阴极室之间放置阳离子膜,使阴极和阳极之间距离为2~3cm,接着在阴极附近用鼓泡器鼓入空气,然后再加入1.0~3.0mol/L的酸、碱、盐水溶液,保持温度为10~50℃,电流密度在0.1~1.5A/cm2的条件下,电解2~5小时,得到包括臭氧、过氧化氢、羟基自由基、过氧自由基和氧自由基一系列强氧化剂,制的强氧化剂再进行电化学反应时,不需要另外加入试剂,即可直接进行化学反应。
本发明强氧化剂的制备工艺的最大优气在于在线同时生成一系列强氧化剂。制的强氧化剂再进行电化学反应时,不需要另外加入试剂,即可直接进行化学反应,可大大降低成本,且此体系不会引入杂质,产生二次污染,是一种环境友好的技术方案。
四.具体实施方式
实施例1
选择钛基氧化铅为阳极,石墨为阴极,在阴极附近用鼓泡器鼓入空气,保持阴极和阳极之间距离为3cm,中间用阳离子膜隔离,1.5mol/L硫酸为阳极溶液,2.0mol/L的氢氧化钠为阴极溶液,温度为35℃,阴极电流密度为1.0A/cm2,阳极电流密度为0.2A/cm2,电解3小时,可得过氧化氢536mg/L,臭氧267mg/L。
实施例2
选择铅为阳极,石墨为阴极,在阴极附近用鼓泡器鼓入空气,保持阴极和阳极之间距离为3cm,阳极溶液和阴极溶液均为1.5mol/L的硫酸,温度为35℃,阳、阴极电流密度分别为1.0A/cm2和0.2A/cm2。,电解3小时,可得过氧化氢476mg/L,臭氧273mg/L。
实施例3
选择铅为阳极,石墨为阴极,阳在阴极附近用鼓泡器鼓入空气,保持阴极和阳极之间距离为3cm,中间用阳离子膜隔离,阳极溶液和阴极溶液均为2.0mol/L的氢氧化钠,阳、阴极电流密度分别为0.4A/cm2和0.8A/cm2。,电解3小时,可得过氧化氢和臭氧分别为456mg/L和267mg/L。
实施例4
选择钛基氧化铅为阳极,石墨为阴极,在阴极附近用鼓泡器鼓入空气,保持阴极和阳极之间距离为3cm,2.0mol/L的硫酸为阴、阳极溶液,温度为40℃,阴、阳极电流密度分别为1.0A/cm2和0.3A/cm2,电解3小时,可得过氧化氢和臭氧分别为536mg/L和277mg/L。
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