电化学合成技术研究进展
电化学合成技术的研究进展

电化学合成技术的研究进展电化学合成技术是一种新兴的绿色化学合成技术,通过电流作用下的化学反应来合成化学品。
相比传统化学合成技术,电化学合成技术具有环保、高效的特点,并且能够在合成过程中控制化学反应的选择性和效率,因此受到了越来越多的关注。
本文将对电化学合成技术的研究进展进行探讨。
一、电化学合成技术的研究背景和意义电化学合成技术的出现得益于工业化进程所带来的环境问题日益突出。
传统化学合成技术使用大量的有机溶剂,产生大量的废水和废气,对环境造成巨大压力。
与此相比,电化学合成技术是一种绿色、环保的化学合成技术,能够在无机电极的作用下直接将电子转移给反应物,从而实现环境友好型的化学合成过程。
同时,在实现绿色化合成的同时,电化学合成技术还具有高效化、可控性等优点。
由于化学反应发生在电极表面,因此可以直接控制反应情况和反应速度。
同时,通过调节反应条件,也能够实现反应产物的选择性。
因此,电化学合成技术拥有广阔的应用前景,特别是在高科技材料的制备和新能源储存领域。
二、电化学合成技术的研究现状目前,电化学合成技术已成为化学合成领域的研究热点之一。
自上世纪初克服了电极表面氧化物的问题开始,电化学合成技术就逐渐发展起来。
近年来,随着化学合成技术的不断进步和绿色环保意识的提高,电化学合成技术也取得了重要进展,涵盖了各个化学领域。
在合成材料领域,电化学合成技术被广泛用于钙钛矿太阳能电池的制备。
传统的制备方法需要高温高压反应,而电化学合成技术可以在室温下制备钙钛矿太阳能电池,具有更低的制备成本和更短的制备时间。
同时,在电催化领域,电化学合成技术也被广泛用于催化剂的制备,特别是贵金属催化剂的制备,通过电化学合成技术可以大大降低催化剂的成本。
在有机合成领域,电化学合成技术也有着广泛的应用。
例如,利用电化学合成技术可以实现对非对称的有机分子的高选择性合成。
另外,电化学还被用于药物合成,通过控制电化学反应条件和电化学反应体系,可以实现更快捷,更高效的药物生产过程。
电气化学技术的研究进展

电气化学技术的研究进展电气化学技术指的是将电化学和电力工程学相结合,通过电化学反应来实现能量转换和储存的技术。
其发展历程可以追溯到19世纪末期,至今已经取得了很大的进展。
本文将就电气化学技术的研究进展进行探讨。
1. 电化学测量技术方面的进展电化学测量技术是电气化学技术的重要组成部分,它主要是利用电化学反应的性质来测量各种物质的化学活性、浓度以及阳极和阴极电势的变化。
与传统理化测量方法相比,电化学测量技术具有灵敏度高、精度好、扩展性强等优点。
在电化学领域,目前最广泛应用的测量技术是循环伏安法、恒电位法和交流阻抗法。
循环伏安法是一种基于反应交替进行的测量方法。
在测量过程中,电极电势的变化将会引起电流的反应,随着电势的回复,电流也会相应地变化。
利用这种方法可以明确电极反应的特征和机制。
恒电位法通过外界施加恒定电势的方法,来测定反应电流的变化规律。
它的优点在于可以确定电极上沉积物的成分和形貌等信息。
交流阻抗法则主要是通过施加一定频率大小的电流,来测量电极对电流的反应。
它可以用来表征电极的化学反应速率以及电化学界面的形态变化。
除此之外,在电化学领域还涌现了一些新的测量技术。
例如,电化学石墨烯技术基于石墨烯的独特性质,利用石墨烯的高导电性和高比表面积,实现了高分辨率的电化学测量。
2. 电化学能量转换技术方面的进展电化学能量转换技术主要是利用化学能转变为电能或电能转换为化学能的方法,实现储能与释能的过程。
这一领域的研究主要集中在电化学电池和超级电容器等方面。
电化学电池是一种可以将化学能转换为电能的设备,由正极、负极和电解质组成。
在此基础上,目前发展出了多种新型电池技术,如锂离子电池、钠离子电池、锌空气电池等。
其中,锂离子电池最为流行,主要应用于电子产品和动力车辆等领域。
而钠离子电池由于钠更丰富,成本更低,因而在未来的能源储存方面具有较好的发展前景。
超级电容器是另一种重要的电化学储能设备,可容纳的电量极大,对高功率输出具有很强的能力。
电化学的新进展

电化学的新进展电化学是研究电荷在物质中转移和转换的学科,它在能源、化工、材料等领域有广泛应用。
近年来,随着科技的不断进步,电化学也发展出了许多新的技术和方法。
本文将从新的电化学材料、新的电化学反应以及新的电化学装置三个方面来讨论电化学的新进展。
新的电化学材料电化学材料是电化学反应过程中不可或缺的一部分。
近年来,科学家们通过不断地研究和探索,发现了不少新型电化学材料。
其中,有一些独特的特性和应用价值。
1.金属有机骨架材料(MOFs)金属有机骨架材料是一种具有高表面积和可调节孔径的晶态材料。
它的结构由金属离子和有机配体构成,因此可以通过调节不同的配体和金属离子来实现材料的可控合成。
MOFs具有很高的比表面积,因此可以作为优良的电化学电极材料,用于储能和储氢等方面。
2.二维材料二维材料是一种很薄的材料,其厚度不超过一定的层数。
由于其具有独特的电学和光学性质,因此在电化学领域的应用得到了广泛的关注。
例如,石墨烯是一种二维材料,具有很高的导电性和机械强度,因此可以作为高性能的储能材料和电极材料。
新的电化学反应除了新的电化学材料外,还有新的电化学反应出现。
这些反应具有高效、绿色和经济的特点,为化学工业的发展带来了新的希望。
1.电催化还原电催化还原是指通过电气化学反应来还原有机化合物,从而达到环境友好和高效利用资源的目的。
这种反应一般使用金属催化剂、羰基化合物和n-脱氧糖作为还原剂。
近年来,科学家们通过不断地改进,已经成功地将电催化还原应用于某些重要的有机化合物合成中。
2.电生氧化电生氧化是指通过电气化学反应来氧化有机化合物,从而达到污染物和废弃物治理的目的。
这种反应可以通过直接电生氧化、电生臭氧和电生过氧化氢等方法实现。
与传统的氧化方法相比,电生氧化的优点在于反应条件温和、反应产物纯度高、催化剂循环使用等。
新的电化学装置新的电化学装置是实现新的电化学反应和利用新的电化学材料的重要途径。
它们具有高效、安全、节能和绿色的特点,能够在不断发展的电化学领域中发挥巨大的作用。
有机电化学合成技术研究及应用

有机电化学合成技术研究及应用有机电化学合成技术是一种研究领域,涉及有机物的化学合成及其应用。
这种技术在化学领域中,一直都是热门的研究方向之一。
近年来随着电子和计算机技术的发展,有机电化学合成技术在理论和实践中都有所突破和进展。
有机电化学合成技术是利用电化学的方法,在有机化学反应中研究有机分子的合成和反应。
电化学反应是指,在电场作用下,化学物质发生氧化还原反应,促进有机物分子合成。
这种技术能够促进化学反应的发生,提高反应的效率和选择性,同时也能够大大缩短合成反应时间,为有机合成提供更加快捷、简便、环保的方法。
从历史的角度来看,有机电化学合成技术在20世纪初就开始研究并应用于实践。
最初的这些研究大多依靠实验发现,例如在1910年代,科学家们发现在电解液中的反应可以生成新的有机物,这就促进了电化学合成技术的发展。
但是,当时由于技术局限,反应效果并不理想,很多次的合成都未能顺利完成。
随着现代技术的发展,有机电化学合成技术在20世纪80年代到90年代逐渐成熟。
这个时期被称为有机电化学合成技术的黄金时期,开创了新的有机化学合成方法。
其中,早期的工业应用主要是制造铜箔时利用电化学技术反应,后来也才逐渐应用于有机合成领域。
随着20世纪90年代后期,高通量合成技术逐渐成为主流,有机电化学合成技术的应用领域也开始做出改变。
这种技术在高通量合成研究中被广泛采用,用于生产多种不同的有机化合物。
这种技术可以在短时间内生产多种不同的有机分子,可用于新药物的开发、化学品的生产、材料的制备等领域,为人类社会的发展做出贡献。
近年来,随着绿色化学和可持续发展理念的不断提出,有机电化学合成技术也得到了更多的关注。
这种技术具有高效、可控、绿色化等特点,这与可持续发展的要求是非常相符的。
因此,这种技术的研究和应用受到了更广泛的关注,成为了有机合成领域的重要研究方向。
总之,有机电化学合成技术在化学领域中有着不可替代的地位。
近年来,这种技术得到了更多科学家的关注和热情投入。
电化学聚合研究进展 (1)

综 述
学聚合,总结并进一步研究了聚合的机理;并于 !""! 年 报 导 了 在 "# $%&’( ・ ) ! * 氨 基 吡 啶 和 "# "(&’+ ・ ) * ( ,-./ 中用 电 化学 聚 合方 法 合 成聚 ( 。聚( 在 (# " &’(・) * ( ! * 氨基吡啶) ! * 氨基吡啶)
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从以上几例可以看出,苯胺在酸性溶液中的电 化学聚合都有阳离子自由基中间体生成,并且都经 历了引发、 链增长、 链中止三个步骤, 因此该反应兼 有自由基聚合和阳离子聚合的某些特征。 #8 # 苯胺在碱性溶液中的电化学聚合机理 有学者在 F8 #GH<(・ I ) + 的 J?" 溶液中实施了 ・!"・
蒋伟春
同济大学材料科学与工程学院
摘 要
$ 上海
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电化学聚合是近年来发展起来的一种新型的聚合方法, 它除了可以合成一些常用方法所不能合成的 聚合物外, 还能改变某些聚合物的性能, 现已广泛用于导电高分子的研究中, 并具有潜在的工业化前 景。本文从机理及应用方面综述了电化学聚合方法的研究进展
同济大学材料学在读硕士研究生
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综 述
同时, 聚合中间体能够进一步被氧化, 从而使得 反应终止:
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电化学合成技术在能源化学中的研究进展

电化学合成技术在能源化学中的研究进展能源是人类社会发展的重要物质基础,随着全球能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭,开发新型、高效、清洁的能源技术已成为当务之急。
电化学合成技术作为一种具有巨大潜力的能源转化和存储手段,在能源化学领域取得了显著的研究进展。
电化学合成技术是通过在电极表面发生的氧化还原反应,将电能转化为化学能或反之,从而实现物质的合成和转化。
这一技术具有许多独特的优势,如反应条件温和、选择性高、易于控制等,使其在能源化学领域得到了广泛的应用。
在能源存储方面,锂离子电池是目前最为常见的电化学储能装置之一。
通过电化学合成技术,可以制备出高性能的电极材料,如锂离子电池的正极材料(如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等)和负极材料(如石墨、硅基材料等)。
这些材料的性能直接影响着锂离子电池的能量密度、充放电性能和循环寿命。
近年来,研究人员通过优化电化学合成条件,如控制电位、电流密度、反应时间和温度等,成功地制备出了具有纳米结构的电极材料。
纳米结构可以增加电极材料的比表面积,提高离子和电子的传输速率,从而显著改善锂离子电池的性能。
除了锂离子电池,超级电容器也是一种重要的电化学储能装置。
超级电容器的电极材料通常包括碳材料(如活性炭、石墨烯、碳纳米管等)和赝电容材料(如金属氧化物、导电聚合物等)。
电化学合成技术可以实现对这些电极材料的精确调控,例如通过电沉积法在电极表面生长出具有特定形貌和结构的金属氧化物或导电聚合物,从而提高超级电容器的比电容和功率密度。
在能源转化方面,电化学合成技术在燃料电池领域也发挥着重要作用。
燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,其中质子交换膜燃料电池(PEMFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)是研究的热点。
对于 PEMFC,电化学合成技术可以用于制备高性能的催化剂,如铂基催化剂和非铂催化剂。
通过控制催化剂的组成、粒径和形貌,可以提高催化剂的活性和稳定性,降低燃料电池的成本。
电化学合成氨研究进展

电化学合成氨研究进展作者:刘畅刘先军刘淑芝于忠军崔宝臣来源:《当代化工》2020年第03期Research Progress in Electrochemical Ammonia SynthesisLIU;Chang1,;LIU;Xian-jun1,;LIU;Shu-zhi1,2,YU;Zhong-jun1,;CUI;Bao-chen1,2(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Northeast Petroleum University,Heilongjiang;Daqing 163318, China;2. School of Chemistry Engineering, Guangdong University of Petrochemical Technology,Gangdong;Maoming 525000, China)在全球范围内,氨(NH3)是重要的工业化学品,每年合成约2亿t,是主要的最终产品,也是一种重要的中间体[1,2]。
氨被广泛用于各种工业部门,包括能源、制冷、运输、化肥生产(超过80%的生产氨)和制药等[3,4]。
液氨中的氢含量为17.6%(wt),且易于储存和运输,因此使用氨和相关化学品以及作为间接储氢材料受到了人们的广泛关注[5,6]。
目前,Haber-Bosch工艺是合成氨的主要技术手段,该工艺采用Fe基催化剂,以H2作为反应原料,与N2在高温(400~600 ℃)和高压(20~40 MPa)下发生反应。
但该工艺能耗极高,还受热力学要求的限制,氢单程转化率低[7,8],且氢一般都是从天然气等化石燃料中获取的,制氢过程会产生大量的温室气体CO2[9,10]。
随着化石燃料的减少以及全球变暖对环境的危害,开发更经济的可持续性Haber-Bosch合成氨替代工艺具有重要的理论价值和现实意义。
近年来,越来越多的专家学者开始致力于对常压下电化学合成氨的研究,并取得了令人瞩目的研究成果。
电化学方法合成聚苯胺

电化学方法合成聚苯胺的研究摘要膜科学技术自50年代以来发展迅速,现已在工业、农业、医学等领域获得广泛应用。
就膜材料而言,有机膜发展最早,因其柔韧性好、成膜性能好、品种多等优点而获得大规模应用。
聚苯胺电致变色膜作为一种导b电聚合物材料,具有易合成、均相、性质均一、能牢固附着在支持物上等优点具有广阔的市场应用前景。
本文利用循环伏安法,采用三电极体系,研究在碳布电极表面合成聚苯胺膜。
本实验考查了苯胺单体浓度、溶液酸度、质子酸类型、线性扫描速率、扫描圈数等对合成聚苯胺膜的影响规律。
实验发现聚苯胺的电化学氧化过程是一个自催化过程。
镀液中苯胺单体浓度越大对成膜越有利,但是受苯胺的溶解度影响,镀液中的硫酸与苯胺的浓度比应大于1 : 1。
另外降低扫描速率,适当增加扫描圈数有利于聚苯胺膜的形成,最佳扫描速率为25mv/s。
聚苯胺的电化学活性明显依赖于质子化的程度,在苯胺与硫酸组成的镀液中,H2SO4浓度越大,膜的氧化还原可逆性越大,聚苯胺的自催化效应越强,质子酸中硫酸对聚苯胺的电化学生成的促进作用最大。
关键词:聚苯胺,循环伏安,影响规律AbstractThe technology of film science has developed rapidly since the 1950s. It is widely used in industry, agriculture, medicine and other fields. The organic film was developed first. It is well applied in many filds because of its flexibility, film-forming properties, and has many kinds of product. The electrochromic display film of polyaniline is one of electronically conducting polymers, it has a broad market prospect because it is easily synthesized, character uniform and can be firmly attached to the substrates. The work studied synthesis of polyaniline film on carbon cloth with three elctrodes by means of cyclic voltammograms.Synthesis of polyaniline films on carbon cloth are related to aniline concentration, solution acidity, bronsted acid type, linear scan rate and scanning numbers etc. It was found that the polyaniline electrochemical oxidation process is a self-catalytic process. It was found the higher the aniline concentration is, the esaier polyaniline synthesize is, because of the solubility of aniline in the water, sulfuric acid and aniline should be more than 1: 1 in concentration. Furthermore it was favorable to synthesize polyaniline films when reduce scan rate and increase the numbers of scanning appropriately, and the best scan rate is 25 mv/s. The activity of polyaniline films was significantly depended on the extent of the proton, in the solution of aniline and sulfuric acid bath, the greater the H2SO4concentration is, the greater the film’s redox reversible is, the stronger the self-catalytic effect is ,and sulfuric acid can promote the speed of synthesis ofpolyaniline on the carbon cloth.Key words: polyaniline,cyclic voltammograms,effect rules目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (6)1.1引言 (6)1.2聚苯胺的结构、颜色和导电性 (7)1.3聚苯胺的应用 (8)1.3.1 在金属防腐上的应用 (8)1.3.2 在电池方面的应用 (9)1.3.3 在导电纤维上的应用 (9)1.3.4 在电磁屏蔽材料方面的应用 (10)1.3.5 在抗静电方面的应用 (10)1.3.6 在其它方面的应用 (11)1.4聚苯胺的合成方法 (11)1.4.1 化学方法 (11)1.4.3 微乳液聚合 (12)1.4.4 电化学方法 (13)1.5循环伏安法 (16)1.6本论文的工作 (18)第二章实验部分 (18)2.1实验装置与仪器 (18)2.2化学试剂 (19)2.3实验步骤 (19)2.3.1 碳纤维电极预处理 (19)2.3.2 溶液配制 (20)2.3.3 聚苯胺膜的电化学制备 (20)第三章结果与讨论 (21)3.1苯胺单体浓度对成膜的影响 (21)3.2循环伏安扫描圈数对成膜的影响 (23)3.3循环伏安扫描速率对成膜的影响 (25)3.4酸度对聚苯胺在电极表面成膜的影响 (26)3.5质子酸类型对成膜的影响 (28)3.6聚苯胺膜在碳布表面形貌观察 (29)第四章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (35)第一章绪论1.1 引言材料科学已经成为21世纪的前沿科学,材料科学的发展对许多科学领域的发展都有促进作用。
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电化学合成技术研究进展
电化学合成技术研究进展
摘要:电化学合成作为一种新型的合成方法,其研究和工业应用进展迅速,本文重点介绍了在溶液体系和熔盐体系中一些材料的电化学合成的合成工艺研究进展。
最后展望了电化学合成的发展前景。
关键词:电化学合成氧化还原合成工艺
1溶液体系的电解合成
1.1 金属及合金的电沉积
金属电沉积,主要是在外加电场的作用下,金属或其合金从电解质中以晶体形式沉积。
它包含了电镀、电提取、电解精炼等多种电沉积方式,是目前电化学合成金属材料的主要方法之一。
其中电镀要求沉积金属与基体结合牢固,结构致密,厚度均匀,多用于表面工程处理,合成膜材料;其余两种方法则对合成产物与基体的结合力无特殊的要求,多用作材料的制备。
用电解法制备的金属产品的优点主要是:产物的纯度高,控制电解条件可制得不同聚集态的金属,另外还可制备合金、金属镀层膜材料、有色金属的冶炼和提纯。
1.2 特殊高价态元素化合物的电氧化合成
19世纪初期,Rheinold和Erman发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂。
若要进行一个氧化反应,就必须找到一个强的氧化剂。
但是若需要制备这些强的氧化剂,则很难再找到更强的氧化剂,因此,必须采用电化学方法。
高锰酸钾是重要的锰化合物之一,目前,电解法制备高锰酸钾的优点是利用率高、能耗少。
由于在电解过程中,阳极表面容易形成一层钝化膜,阻止阳极的进一步溶解,导致电流效率不高。
Bouzek分别采用电解前阳极的阴极极化和交直流叠加的方法,提高了电解效率。
Denvir等发现随着阳极中碳含量的增加,相应制备的高铁酸盐产率也有所提高。
1.3 低价态元素化合物的电还原合成
阳极能够制备高价态的氧化剂,而阴极则可以进行电还原反应,制备特殊低价态的元素化合物。
曾海燕以活性炭纤维作为阴极,钛钌
网作为阳极,无水硫酸钠作为溶液电解质,通过硫酸和氢氧化钠调节溶液的pH值,保持恒温的条件下电解后制得H2O2。
半导体材料Si 的制备目前主要依据西门子法获得,林会会选用价格相对低廉的SUP13Cr不锈钢作为工作电极,在室温条件下非水溶剂碳酸丙烯酯中利用电化学方法还原SiCl 4在室温下获得沉积Si。
范小振利用草酸的电还原成功地制备了羟基乙酸,是一种有机合成中间体和化工产品,应用很广,可用于医学工程材料和高分子材料等领域。
一种重要的有机精细化工中间体-对氨基苯酚(PAP)可利用硝基苯电解还原法制取,与传统的化学制备方法相比具有污染较少,产品品质高,工艺简单等优点。
但是这种方法的关键问题在于硝基苯在介质中的溶解度很小,而电解合成中只有溶解的硝基苯才能有效的参与反应,Noman在含7%的硝基苯中,以硫酸作支持电解质的电解液中加入氧化二甲基十二烷基胺,作为表面活性剂,以Cu(Hg)为阴极,PAP的产率高达95%。
目前,电化学方法合成有机物的报道较多,主要是利用较为廉价的有机原料(如草酸,葡萄糖等)通过电还原制备附加值较高的电化学中间体,这种方法工艺简单,节能环保,应该在以后的生物医学、高分子材料等领域发挥越来越大的作用。
1.4 纳米金属氧化物的电化学合成电化学合成是制备纳米材料的一种新思路,能够有效地控制合成产物的成分和形貌。
金属氧化物是一类重要的功能材料,常需要达到纳米尺度才能表现其具备独特的物化性能。
如廖学红在不同配位剂存在下,用电合成方法制备出球形银纳米粒子和树枝状的纳米银;Switzer 率先介绍了用电化学的方法合成陶瓷薄膜和多晶粉体,并电解硝酸铈合成了纳米级CeO2粉体。
周幸福率先实现了在非水体系中电解金属直接水解法制备纳米NiO 粉体。
此外,纳米TiO2,CuO等纳米金属氧化物的电解合成也获得了成功,但用电化学的方法合成纳米金属氧化物仍存在,电解效率较低、反应机理的阐明不明确等问题。
3 熔盐体系的电解合成
3.1 非金属元素的制取
氟气的制取可通过电解无水氟化氢实现。
但无水氟化氢的电导率
很低,一般不适合作为生产元素氟的电解质,工业通常采用电解氟化氢钾或者共融温度只有100℃的氟化氢钾和氟化氢的混合物。
电解副产物中含有较多的HF,若直接排入大气或冷却后排入下水道,不仅造成浪费而且污染环境。
目前较为先进的氟电解工艺,是将HF冷凝回收,循环利用。
硼粉是重要的硼精细化工产品之一,单质B的电解制取一般分为氯化物体系、氟化物体系和氯化物与氟化物混合体系电解。
王兆文等通过在3种不同电解质体系的对比,发现氟盐和氯盐的混合体系为最好,得到的单质片硼纯度最高,达到了90%~95%。
3.2 稀土元素及其合金的制取
稀土金属又称稀土元素,是元素周期表III B族中钪、钇以及镧系15种元素的总称。
稀土金属化学性质相当活泼,一般在水溶液中难以电沉积出来,目前主要通过熔盐电解法制取稀土金属及其合金。
国内稀土资源储量丰富,杨绮琴20世纪90年代在NaCl-KCl-LaCl3熔体中,电解制取了La-Fe合金,电流效率和镧的回收率均可达90%,并认为采用较高的阴极电流密度是提高电流效率的关键因素。
温惠忠以ReF3 -LiF制取混合稀土金属时,发现当确定析出的稀土金属的组成与电解质的组成,控制适当的电解温度,可以生产组成稳定、碳含量低的混合稀土金属。
由于以上几种熔盐体系的温度较高,而低温熔盐没有高温熔盐腐蚀设备、耗能,且不易发生歧化反应等弊端,也不像有机溶剂溶解盐类的能力低和导电性差,是理想的非水电解介质。
杨绮琴在125℃下的尿素-NaCl-CoCl2 -LaCl熔体中,电沉积制备了镧-钴合金,且含镧量获得了大幅的提高。
2005年开发了氧化物电解制备Gd-Fe合金工艺。
研究发现,熔体中阴离子种类对电沉积物的稀土含量有显著影响;往尿素熔体中加入甲酰胺,可降低熔体的粘度,并使电解温度降低到60~70℃,可以进一步降低能耗。
4 展望
电化学合成作为一门古老又新兴的热点学科,可以利用电子的强氧化性和强还原性制备许多特殊价态的物质,也可以选择电镀时不同的电流密度来制备特殊形貌的薄膜材料,能有效地实现材料的改性,但是它存在着一些不足,主要有:(1)由于利用电子的传递和转移来
实现新物质的合成,电解反应多限于氧化和还原反应。
(2)由于存在阴阳两极,电解时两极分别会出现氧化产物和还原产物,再加上要保证反应物和目标产物的分离,因此往往需要对电极材料、电解槽结构和隔膜材质提出特殊的要求。
如果加上槽外设备,电解装置的复杂性将会进一步增加。
(3)合成理论及工艺技术不够成熟,尤其是电合成反应动力学原理中许多问题有待深入研究。
(4)某些电化学合成,如电镀的废弃物处理存在困难,且电解液多数剧毒,污染环境。
另外,在产物的均匀性和分离技术方面也存在较大的困难。
由以上总结可见电化学合成并非完美无缺,工艺尚需要不断改善,原理也有待突破。
尽管如此,电化学合成将成为21世纪的热门学科并为人类的进步做出更大的贡献。
参考文献
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