綠色電化學(xué)合成

第1章緒論
1.1電化學(xué)合成與環(huán)境1
1.1.1人類生存的物質(zhì)需求與環(huán)境之間的矛盾1
1.1.2綠色電化學(xué)合成的意義3
1.2綠色電化學(xué)合成的主要對象4
1.3電化學(xué)合成的主要優(yōu)點5
參考文獻5
第2章電化學(xué)合成的理論基礎(chǔ)
2.1電化學(xué)熱力學(xué)7
2.1.1電動勢與理論分解電壓7
2.1.2平衡電極電位9
2.2不可逆電極過程10
2.2.1電極的極化11
2.2.2電化學(xué)反應(yīng)的工作電壓11
2.2.3電極過程的基本歷程與速率控制步驟12
2.2.4電極反應(yīng)過程的特征13
2.2.5電極反應(yīng)速率的表示方法13
2.3電化學(xué)合成的質(zhì)量因素14
2.3.1電流效率14
2.3.2電解槽工作電壓和電壓效率15
2.3.3電解能耗及電能效率18
2.3.4轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物收率19
2.3.5比電極面積和時空產(chǎn)率21
參考文獻22
第3章電化學(xué)合成技術(shù)
3.1電解裝置和電解方式23
3.1.1電解裝置23
3.1.2電解方式24
3.2電化學(xué)反應(yīng)器28
3.2.1電解槽的基本特征和要求28
3.2.2電解槽的分類29
3.2.3電解槽的聯(lián)結(jié)與組合40
3.2.4電化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計42
3.3電極材料46
3.3.1電化學(xué)合成中所用的電極材料46
3.3.2電極材料對有機電合成反應(yīng)選擇性的影響51
3.3.3電極材料選用的依據(jù)52
3.4隔膜材料55
3.4.1隔膜種類及要求55
3.4.2多孔性隔膜56
3.4.3離子交換膜58
3.5介質(zhì)64
3.5.1溶劑65
3.5.2支持電解質(zhì)68
參考文獻70
第4章無機電化學(xué)合成
4.1氯堿工業(yè)73
4.1.1生產(chǎn)原理及工藝73
4.1.2離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù)76
4.1.3中國氯堿工業(yè)的發(fā)展及高新(節(jié)能)生產(chǎn)技術(shù)80
4.2無機電氧化合成82
4.2.1臭氧82
4.2.2次氯酸鹽、氯酸鹽和二氧化氯87
4.2.3高氯酸鹽95
4.2.4二氧化錳96
4.2.5高錳酸鉀98
4.2.6過氧化氫99
4.2.7氟101
4.3無機電還原合成102
4.3.1氧陰極電還原制過氧化氫102
4.3.2水電解制氫103
4.3.3金屬的電解提取與精煉106
參考文獻111
第5章有機電化學(xué)合成
5.1有機電氧化合成114
5.1.1電化學(xué)陽極鹵化反應(yīng)115
5.1.2烯烴的陽極氧化反應(yīng)118
5.1.3芳香族化合物的陽極反應(yīng)118
5.1.4雜環(huán)化合物的氧化反應(yīng)121
5.1.5羰基化合物的氧化反應(yīng)122
5.1.6醇和脂肪族醚的陽極氧化反應(yīng)123
5.1.7含硫化合物的氧化反應(yīng)123
5.1.8陽極氧化反應(yīng)的工業(yè)應(yīng)用實例124
5.2有機電還原合成125
5.2.1不飽和烴的陰極還原反應(yīng)125
5.2.2芳香族化合物的陰極還原125
5.2.3雜環(huán)化合物的陰極還原126
5.2.4羰基化合物及其衍生物的陰極還原反應(yīng)127
5.2.5含氮化合物的陰極還原反應(yīng)128
5.2.6陰極還原電合成工業(yè)應(yīng)用實例130
5.3間接電化學(xué)合成132
5.3.1間接電化學(xué)合成基本原理132
5.3.2金屬媒質(zhì)間接電合成134
5.3.3非金屬媒質(zhì)間接電合成136
5.3.4有機化合物媒質(zhì)間接電合成137
5.3.5過氧化物媒質(zhì)間接電合成139
5.3.6間接有機電合成工業(yè)應(yīng)用實例139
5.4有機電氟化合成140
5.4.1概述140
5.4.2電化學(xué)全氟化合成141
5.4.3電化學(xué)選擇性氟化合成141
5.4.4有機電氟化合成實例142
5.5金屬有機化合物的電合成143
5.5.1概述143
5.5.2金屬有機化合物的陰極還原反應(yīng)144
5.5.3金屬有機化合物的陽極氧化反應(yīng)145
5.5.4金屬有機化合物電合成工業(yè)應(yīng)用實例146
5.6有機電合成技術(shù)進展147
5.6.1成對有機電化學(xué)合成147
5.6.2固體聚合物電解質(zhì)電合成149
5.6.3電化學(xué)不對稱合成151
5.6.4生物資源的電化學(xué)轉(zhuǎn)化152
5.6.5自發(fā)電化學(xué)合成154
5.6.6C1化合物的電化學(xué)合成154
5.6.7特殊有機電合成技術(shù)應(yīng)用實例155
參考文獻156
第6章電化學(xué)聚合反應(yīng)
6.1概述158
6.2聚吡咯的電化學(xué)聚合159
6.2.1聚吡咯的制備方法159
6.2.2電聚合機理161
6.2.3影響電聚合的因素分析162
6.3聚苯胺的電化學(xué)聚合165
6.3.1聚苯胺的制備方法165
6.3.2電聚合機理166
6.3.3電聚合影響因素167
6.4聚噻吩的電化學(xué)合成169
6.4.1聚噻吩的制備方法170
6.4.2電聚合機理171
6.4.3影響因素171
參考文獻172
第7章離子液體中的電化學(xué)合成
7.1離子液體在電化學(xué)氧化體系中的應(yīng)用176
7.1.1醇的電化學(xué)氧化176
7.1.2單質(zhì)的電化學(xué)氧化177
7.1.3醛、醚等電化學(xué)氧化178
7.1.4其他一些物質(zhì)的電化學(xué)氧化178
7.2離子液體在化學(xué)還原反應(yīng)體系中的應(yīng)用179
7.2.1離子液體在硝基化合物電化學(xué)還原中的應(yīng)用179
7.2.2離子液體在CO2電化學(xué)還原反應(yīng)中的應(yīng)用180
7.2.3離子液體在電化學(xué)脫鹵反應(yīng)中的應(yīng)用181
7.2.4離子液體中氧氣的電還原182
7.2.5離子液體中C—C鍵形成的還原反應(yīng)183
7.2.6離子液體中其他一些物質(zhì)的還原反應(yīng)184
7.3離子液體在電化學(xué)氟化反應(yīng)中的應(yīng)用184
7.3.1在含有離子液體的有機溶液中的電化學(xué)氟化185
7.3.2在純離子液體中的電化學(xué)氟化187
7.3.3通過輔助手段在離子液體中的電化學(xué)氟化193
7.4離子液體在電化學(xué)聚合反應(yīng)中的應(yīng)用194
7.4.1吡咯的電化學(xué)聚合194
7.4.2噻吩的電化學(xué)聚合195
7.4.3聚苯胺的合成196
7.4.4聚苯的合成196
參考文獻197
索引203