乙炔双极原位电化学合成乙烯和草酸的基本科学问题

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

U1261103

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

梁镇海

完成单位：

太原理工大学

中文关键词：

乙炔; 电合成; 乙烯; 草酸; 第一性原理;

其他语种关键词：

acetylene; bipolar electrochemical synthesis; ethylene; oxalic acid; the first principles

项目类型：

联合基金项目

语种：

中文

开始日期：

2013-01-01

结束日期：

2015-12-31

中文摘要：

中国煤炭资源丰富，煤化工路线：煤→电石→乙炔→乙烯和草酸→……是煤炭高效清洁利用的新途径。目前乙烯和草酸主要利用高温、高压的方法制备。本项目提出一种用具有常温、常压、清洁等特点的电化学方法，由乙炔双极原位合成乙烯和草酸两种产品，其电流效率最高可达200%，通过实验和量化计算探讨上述过程的基本科学问题，重点解决双极电化学合成的关键技术问题。具体研究内容为：首先通过电化学方法制得所需的还原剂（H、H2）和氧化剂（O、O2、?OH）并与乙炔发生原位还原和氧化反应生成乙烯和草酸，同时考察电极材料、电流密度、电解液种类、乙炔流量等因素的影响；然后采用气相色谱、XRD和原位红外等方法对产品进行表征，重点采用电化学工作站研究该电极过程的动力学规律，更重要的是采用第一性原理计算热力学参数、反应的活化能及反应机理，通过计算和实验反复对照，探讨其基本科学问题，为电化学合成乙烯和草酸的产业化生产提供理论依据。