论文摘要
随着社会的进步和有机合成、电子、纺织印染等等工业的快速发展，过硫酸铵作为重要的有机合成引发剂、氧化剂和添加剂等，国内外需求量逐年递增。电解法以其具有工艺简单，操作容易，生产过程污染小，产品易分离，纯度高等特点，成为一种较佳的过硫酸铵生产方法。本文作为河南省重点攻关项目“直接电还原合成对氨基苯酚的中试研究”（No．032304820）及河南省重点攻关项目“直接电氧化合成烟酸中试研究”（No．032304900）的一部分，同时作为直接电还原合成对氨基苯酚、直接电氧化合成烟酸及异烟酸工艺的重要组成部分，以上述各工艺得到的副产物硫酸铵为原料，进行了电合成过硫酸铵的研究。主要研究内容包括：副产物过硫酸铵的精制；电解法合成过硫酸铵过程中阳极的筛选和电催化性能研究；合成工艺条件优化等。研究具有较好的工业应用前景和一定的学术理论意义。 直接电还原法合成对氨基苯酚、烟酸及异烟酸过程产生的副产物硫酸铵中所含的少量有机物将显著降低电合成过硫酸铵的电流效率。本研究中，对上述工艺得到的副产物硫酸铵进行了精制研究。结果发现，较好的溶剂是无水乙醇，较佳的精制条件为：副产物硫酸铵与无水乙醇的质量比为1：3，温度控制在60℃，精制时间为2小时。使用无水乙醇作溶剂，在上述确定的较佳精制工艺条件下对各工艺的副产物硫酸铵精制后，其电合成过硫酸铵的电流效率和单程收率均接近于试剂硫酸铵作原料时的数值。 阳极是电合成过硫酸铵过程的催化剂，又是电催化反应的场所，针对硫酸铵直接电氧化合成过硫酸铵体系的特点，采用分解稳态极化曲线的方法，系统研究了硫酸铵在Ti／PbO2、DSA、Ti／Pt及Pt四种阳极上的电化学特性，表明Ti／Pt电极及Pt电极有较高的析氧过电位、较好的电催化活性，是电合成过硫酸铵反应比较理想的阳极材料。考虑到成本因素，认为Ti／Pt电极是电合成过硫酸铵较理想的阳极。同时考察了不同温度、不同硫酸铵浓度下的电极性能，发现较低的温度与较高的硫酸铵浓度有利于硫酸铵氧化生成过硫酸铵反应的进行。这为工艺条件的优化提供了基础。 通过预实验、正交实验与单因素实验，对电解法合成过硫酸铵工艺条件进