MnOx_Ti电催化膜反应器催化氧化四氟丙醇制备四氟丙酸钠

《MnOx_Ti电催化膜反应器催化氧化四氟丙醇制备四氟丙酸钠》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：王垒签字日期：甜肄2月留日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些去堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查

2、阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：签字日期：卅年2月劢Et导师签签字日期：别红之威穷日学位论文的主要创新点删一、本文以纳米MnO。负载多孔钛基电催化膜为阳极构建电催化膜反应器，用于四氟丙醇(TFP)氧化制备四氟丙酸钠(STFP)，通过电催化氧化与对流强化传质耦合一体化电催化膜技术实现了四氟丙醇的氧化与四氟丙酸钠的高效、高选择性制备。二、采用响应面法对电催化膜反应器进行优化设计，在最优化条件为：停留时间为25min，反应温度为80。C，反应物浓度26．3mmolL～，电流密

3、度为3．4mAcm～，0．1molL’1NaOH(pH=13．0)下，四氟丙醇转化率为91．9％，四氟丙酸钠选择性大于99．9％。三、四氟丙醇电化学氧化过程主要是通过锰氧化物(Mnlv=O)之间快速连续的产生和消耗，电催化膜反应器电化学氧化和对流强化传质的协同作用是实现四氟丙醇高效氧化的关键。中文摘要四氟丙酸钠(STFP)是一种高选择性安全除草剂和重要精细化工中间体。四氟丙酸钠的合成工艺主要包括四氟丙醇(TFP)液体氧化及酸碱中和制备四氟丙酸钠，存在效率低、过程难以控制等难题。本文提出以纳米MnO。负载多孔钛基电催化膜为阳极构建电催化膜反应器用于四氟丙醇氧

4、化制备四氟丙酸钠。以具有导电性的管式多孔钛(Ti)膜为基膜(平均孔径7pm)，一定浓度的Mn(N03)2溶胶为原料，采用浸渍涂覆．热分解法制备纳米MnO。负载的Ti基电催化膜。借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能量色散谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线衍射光电子能谱仪(XPS)以及电化学工作站等表征手段对其微结构和电化学性能进行表征。结果表明，成功制备出MnO。(20．50nm)负载Ti基电催化膜(MnO√Ti)，MnO。负载有效提高了电催化膜的电催化活性。以MnOx／Ti电催化膜为阳极，不锈

5、钢电极为阴极，构建电催化膜反应器(ECMR)用于四氟丙醇催化氧化制备四氟丙酸钠，采用响应面法对电催化膜反应器各个操作参数及交互影响进行了探索。结果表明，影响四氟丙醇转化率的：备因素显著性顺序为停留时间>反应温度>反应物浓度>电流密度，停留时间和反应温度的交互作用最显著。膜反应器最优化操作条件为：停留时问为25min，反应温度为80℃，反应物浓度26．3mmolL’1，电流密度为3．4mAcm-2，0．1molL‘1NaOH(pH=13．0)(电解质和反应物)。在最优化条件下，四氟丙醇转化率为91．9％，四氟丙酸钠选择性大于99．9％。机理研究表明，电催化膜

6、反应器中四氟丙醇电化学氧化过程主要是通过锰氧化物(Mnm=O～一MnIv=O)之间快速连续的产生和消耗。同时，四氟丙醛cc位上由于F原子的强吸电子性所形成的四氟丙醛水合物的过渡态快速向四氟丙酸转化，其与电解质NaOH之间的酸碱中和反应以及对流强化传质都促进了四氟丙酸钠的高效制备。总之，电催化膜反应器电化学氧化和对流强化传质的协同作用是实现四氟丙醇高效氧化的关键。关键词：四氟丙醇；四氟丙酸钠；有机电化学合成；MnOx／Ti电催化膜；电催化膜反应器AbstractSodium2,2，3，3一tetrafluoropropionate(STFP)has，over

7、recentyears，increasinglyattractedattentionasanewpesticideforweedicide．Itisalsoallimportantchemicalintermediate．ThecurrentindustrialsynthesismethodsofSTFParemainlybasedonconventionalorganicsyntheses，includingoxidationoftetrafluoroethyleneand2,2，3，3-tetrafluoro-1一propanol(TFP)．These

8、synthesisroutes，however，havelowre