直接电氧化合成烟酸过程基础及相关溶液的热力学

摘要

直接电氧化合成烟酸过程的反应液为烟酸、3-MP及H2SO4的水溶液，其全分析尚未见报道。本文将非水溶液电位滴定法和紫外分光光度法相结合，建立了可同时对合成烟酸反应液中烟酸、3-MP及H2SO4进行定量分析的新方法。　　采用板框式电催化反应器，Nafion427阳离子交换膜，Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极，铅锑合金阴极，在阴极液硫酸浓度20wt％、流量10L/min和极间距3mm的条件下，运用正交实验设计和较详细的单因素实验得到3-MP直接电氧化合成烟酸的最佳工艺条件。　　本文运用激光监视动态法较系统地测定了较宽温度范围内烟酸在水、3-MP、不同浓度的3-MP水溶液、硫酸水溶液、3-MP硫酸水溶液等13组二元、三元、四元体系中的溶解度数据。探讨了烟酸在3-MP水溶液和硫酸水溶液两类三元体系的双溶剂协同效应。运用基于固液相平衡理论的λh方程和改进的Apelblat方程，对溶解度实验数据进行关联，确定了方程参数，13组二元、三元、四元体系146个数据点的方程计算值与实验值相比较，总的标准偏差分别为5.1×10-4和2.67×10-4。根据λh方程中参数与溶液超额焓HE的关系，由溶解度实验数据计算出诸体系的HE。对烟酸+3-MP+H2O体系HE随3-MP浓度从正到负的变化关系，从分子相互作用角度进行了讨论。　　实验测定了3-MP+水、烟酸+3-MP水溶液、烟酸+3-MP+硫酸水溶液等七个体系在293.15～343.15K温度范围内的密度，用VTF方程进行了关联，确定了方程参数。实验测定了烟酸+3MP、烟酸+3-MP水溶液、烟酸+硫酸水溶液、烟酸+3-MP+硫酸水溶液等六个体系以及3-MP水溶液在293.15～343.15K温度范围内的粘度，建立了所研究体系粘度的分子热力学模型，确定了模型参数，研究了模型参数与温度的关系。

目录

文摘

英文文摘

郑重声明

绪论

0.1烟酸的用途

0.2烟酸的消费市场和应用前景

0.3开发烟酸合成新工艺的必要性

0.4有机电合成技术的优势及特点

0.5本文研究内容和意义

1烟酸合成技术的文献综述

1.1氨氧化法

1.2氧气氧化法

1.3电氧化法

1.4小结

参考文献

2直接电氧化合成烟酸反应液的分析

2.1原理

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4小结

参考文献

3直接电氧化合成烟酸过程的阳极材料电催化性能研究

3.1电极制备

3.2实验方法

3.3不同电极电催化性能比较

3.4 Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2电极的电催化性能

3.5小结

参考文献

4直接电氧化合成烟酸工艺条件优化

4.1原理

4.2实验装置与方法

4.3预实验结果

4.4正交实验结果

4.5单因素实验结果

4.6产品表征

4.7小结

参考文献

5烟酸溶解度的测定和固液相平衡的研究

5.1概述

5.2实验

5.3实验结果与关联

5.4双溶剂的协同效应

5.5含烟酸的二元、多元体系的超额焓

5.6小结

参考文献

6含烟酸的二元、多元体系及3-甲基吡啶水溶液的体积性质

6.1实验

6.2 3-甲基吡啶+水二元体系

6.3含烟酸的二元、多元体系

6.4小结

参考文献

7含烟酸的二元、多元体系及3-甲基吡啶水溶液的粘度性质

7.1液体粘度的测量方法

7.2实验

7.3粘度测定结果

7.4溶液粘度的新模型

7.5 3-甲基吡啶+水二元体系流动活化热力学性质和超额粘度

7.6.小结

参考文献

8结论及下步工作打算

附录1：攻读博士学位期间发表的主要学术论文

致谢