电化学小论文
应用电化学结课论文有机物的电解合成
学院：化工学院
专业：应用化学
班级：一班
姓名：方仁杰
学号：0 6 1 1 2 6 7 9
日期：2013. 10. 26
中国矿业大学
摘要
有机电化学合成具有许多优点，近二十年来，有关有机电化学合成的研究和工业应用进展迅速，已成为一门新的热点学科。医药品、香料、农药等称为精细化学品。这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品；而且用电子这一干净的试剂去代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向，近30年来的有机电合成在许多国家得到了迅速发展。围绕电化学合成有机物和化学法合成有机物的优点进行对比，总结有机电合成的优点与不足，以及工业生产应用上的问题。
关键词：电化学有机电解合成
正文
早在19世纪初期，雷诺尔德(Rheinold)和欧曼(Erman)发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂，那时他们就已经用醇稀溶液进行过电解反应的研究。1934年，法拉第首先使用电化学法进行了有机物的合成和降解反应研究，发现在醋酸盐水溶液中电解时，阴极上会析出CO。，并生成烃类化合物。后来，柯尔贝(Kolbe)在法拉第工作的基础上，创立了有机电化学合成(又称有机电解合成，下简称有机电合成)的基本理论。
虽然有机电合成的研究早在19世纪初就已经开始，但是限于理论和工艺复杂性及有机催化合成迅速发展带来的竞争，有机电合成在很长一段时间内进展缓慢，只是作为有机化学家们在实验室中制备有机化合物的一种常用方法，并未在工业化上迈出步伐。直到20世纪50年代，电化学理论、技术、新材料的发展为有机合成的工业应用奠定了基础。有机电合成真正取得实质性进展开始于1960年，美国孟山都(Monsanto)公司电解丙烯酸二聚体生产己二腈获得了成功，并建成年产1．45万吨的己二腈生产装置，这是有机电合成走向大规模工业化的重要转折点。从此，
展，以有机电合成为基础的工业领域不断出现。
由于有机电合成具有污染少(甚至无污染)、产物收率和纯度高、工艺流程较短、反应条件温和等优点，近20年来，世界工业先进国家有机电合成的发展非常迅速，目前已有上百种有机化工产品通过电化学合成实现了工业化生产或者进入了中试阶段。近年来每年发表的有关有机电化学合成方面的研究论文几百篇，有关的专利发明每年平均有504 70项之多，这些数字表明有机电合成工业已引起人们的足够重视，并在高科技领域内崭露头角。我国电合成方面的研究起步较晚。
近几十年来，我国已有许多研究者涉足这一领域，做了大量研究开发工作。近10年来，我国有机电合成领域得到了较大的发展，有10多个产品实现了工业化，研究的品种也日趋增多，我国有机电合成科学和技术与世界的差距正在逐步缩小。
1.电化学合成工艺
电化学合成最基本的研究对象，是各类电化学反应在“电极／溶液”界面上的热力学与动力学性质，证实这些反应在电化学体系内的反应可能性及其机理。化学反应的本质是反应物外层电子的得失，故任何一个氧化还原反应理论上都可以按照化学和电化学两种本质不同的反应机理来完成。对于任何一个如下式所示的氧化还原反应
A +
B →
C +
D （1）
如果通过化学反应实现上列反应，则可表示为
A +
B →[AB] →
C +
D （2）
化学反应过程中A粒子和B粒子通过相互碰撞形成一种活化配合物中间态[AB]，然后转变成产物。
电化学合成装置示意图
阴极反应：A + ne → C （3）
阳极反应：C – ne → D （4）
电化学总反应：A + B → C + D （5）
电极反应在电极与溶液之间形成的界面上进行。对于单个电极而言，电极过程由下列步骤串联而成：(1)反应物粒子自溶液本体向电极表面传递；(2)反应物粒子在电极表面或电极表面附近液层中进行某种转化，例如表面吸附或发生化学反应；(3)在电极与溶液之间的界面上进行得失电子的电极反应；(4)电极反应
物在电极表面或电极表面附近液层中进行某种转化，例如表面脱附或发生化学反应；(5)电极反应产物自电表面向溶液本体传递。
任何一个电极过程都包括上述(1)、(3)、(5)三步，某些电极过程还包括(2)、(4)两步或其中一步。电极过程各步进行的速度存在差别，整个过程由其中最慢的一步控制，称为“控制步骤”。无机电化学合成工艺流程通常包括电解合成前处理、电解合成、电解合成后处理各步，其中电解合成是最重要的步骤。电解合成前后处理与化学合成相似，通常为净化、除湿、精制、分离等操作。
电化学合成是一种绿色合成技术，其突出的优点之一就是元污染或者少污染，因而在三废处理方面负担轻、投入少。
2．有机电合成的分类
有机电合成分类方法比较复杂，通常有两种分类方法：
(1)按电极表面发生的有机反应类别，可将有机电合成反应分为两大类：阳极氧化过程和阴极还原过程。阳极氧化过程包括电化学环氧化反应、电化学卤化反应、苯环及苯环上侧链基团的阳极氧化反应、杂环化合物的阳极氧化反应、含氮硫化物的阳极氧化反应等。阴极还原过程包括阴极二聚和交联反应、有机卤化物的电还原、羰基化合物的电还原反应、硝基化合物的电还原反应、腈基化合物的电还原反应等。
(2)按合成方法分类，可将有机电合成分为两大类：直接有机电合成反应和间接有机电合成反应。直接有机电合成反应直接在电极表面完成，间接有机电合成氧化(或还原)反应采用传统化学方法进行，但氧化剂(或还原剂)反应后以电化学方法再生以后循环使用。间接电合成法可按两种方式操作：槽内式和槽外式。槽内式间接电合成是在同一装置中进行化学合成反应和电解反应，因此这一装置既是反应器也是电解槽。槽外式间接电合成法是在电解槽中进行媒质的电解，电解好的媒质从电解槽转移到反应器中，在此处进行有机物化学合成反应。
3.有机物电化学合成法与化学合成法的对比
下面以邻硝基苯甲醛的合成为例。
1.传统化学合成法合成邻硝基苯甲醛
以苯甲醛为原料的合成方法是在醋酐和浓硫酸的混合液中加入苯甲醛，反应生成苄叉二乙酸酯。该中间体在低温下再与发烟硝酸作用，得黄色固体。加入碳酸钠水溶液，加热水解，可分离出邻硝基苯甲醛和对硝基苯甲醛。此法的主要缺点是总收率低，产物分离困难，产品的纯度不高。
其合成原理如下：
2.间接电解氧化法制备邻硝基苯甲醛其合成原理如下：
反应过程如下：
有机电合成和传统化学合成的比较
完全无公害，是“绿色化学合成工业”技术和工艺的重要发展方向。
(2)在反应过程中，有机物的氧化和还原可以通过扩展电极电位实现有机物的选择性氧化和还原，故产物的选择性高、副产物少，有利于产物易分离和精制，产品纯度高。
(3)在有机电化学合成过程中，有机物的选择性氧化或还原以及电子转移多相反应和化学反应这两个过程可同时在电化学反应器中进行。因此，有机电化学合成与化学法相比，能缩短合成工艺，减少设备投资，缓解环境污染。、． !
(4)有机电化学合成可在常温、常压下进行，一般无需特殊的加热和加压设备，使操作简便，使用安全。控制。反应可以通过对电流密度，电极材料和电解液组成等的调节来进行外部控制。即反应开始、终结只要启动电路开关，通过控制电流来调节反应速度，而电流控制只需控制可变电阻，所有这些过程都是非常容易进行的，同时也容易实现自动控制，反应事故等危险也可排除。通过控制电势，选择适当的电极等方法，以实现反应的控制，避免副反应，得到所希望的产品。
（5)有机电化学合成的装置具有通性，在同一电解槽中可进行多种合成反应。当改变某一电极材料或反应液时就能合成某种新的有机产品，尤其适合于多品种、少批量的生产部门。
(6)在电解过程中，可在阳极室和阴极室分别制取不同用途的产品。
5.有机电化学合成过程的工业化的主要问题
虽然有机电化学合成的研究早在19世纪初就已经开始研究，但是限于理论和工艺复杂性及有机催化合成迅速发展带来的竞争，有机电化学合成在很长一段时间内进展缓慢，只是作为实验室中制备有机化合物的一种制备方法。直到20世纪50年代，电化学理论、新技术、新材料的发展为有机电化学合成的工业应用奠定了基础。但是，有机电化学合成作为有机合成的技术在工业化过程中应用目前仍存在以下主要问题。
(1)有机电化学合成作为有机合成的技术在工业化过程中的反应仅限于发生氧化和还原反应的有机合成系统。有机电化学合成使用的电化学反应器结构较复杂，一次性投资高，同时还须考虑电流密度大小及分布、电能的消耗等。
(2)有机电化学合成主要电化学反应装置和电流整流装置组成。设备投资相对较大，再加上槽外设备，更增加了电解装置的复杂性。由于存在“两极”的差别且两极分别有氧化产物和还原产物，再加上要保证反应物和目的产物的扩散分离，因此往往需要对电极材料、电解槽结构和隔膜材质提出很高的要求。
(3)有机电化学合成理论及工艺技术不够成熟，尤其是有机电化学合成过程中许多问题有待深入研究。另外，在均匀分布、分离技术方面也存在难题。
(4)电化学反应通常为液-固多相反应，反应器的时空效率较低，而传统有机合成通常以均相反应进行，反应器的时空效率高。
(5)在有机电化学合成过程中，有机物在电极上发生吸附或(和)发生聚合反应，导致电极失活，电极活性等问题。
(6)大多数有机电化学合成使用的反应介质为水溶液系统，有机物在水相中的溶解度比较小，因为有机物在水相中的溶解度比较下，导致过程的极限传质速效低下。
(7)电化学合成工艺通常包括电化学合成前处理、电化学合成、电化学合成后处理，工艺较为复杂。
(8)有机电化学反应过程的认识程度有限，缺乏有机电化学反应的机理、动力学参数和电化学反应器的系统研究和开发、放大和设计优化的规律研究。
目前，有机电化学合成工业化过程中存在工程、技术、材料、工艺等一系列问题，主要包括电极材料的开发、设计、制造；工业电化学反应器的开发、设计和操作优化；隔膜的研制和选择；工艺流程的设计与工艺条件的优化等。
总结
有机电合成法相对一般有机合成法具有显著的优越性。首先，电化学反应是通过反应物在电极上得失电子实现的，原则上不需要加入其他化学试剂，减少了物质的消耗，从而减少了环境污染。其次，选择性很高，减少了副反应，使其产品纯度和收率均较高，大大简化了产品分离和提纯工作。第三，有机电化学合成反应在常温常压下进行，这对节约能源，降低设备投资，简化生产过程，实现自动控制等都是十分有利的。第四，工艺流程简单，反应容易控制。由于电子是最清洁的试剂，因而有机电合成将有可能消除传统有机合成产生污染的根源。所以说有机电化学合成为有机合成提供了一个全新的手段，对化学工业尤其是精细化工和高性能材料化工以新的推动，展示了一个光明的前景。
参考文献
[1] 赵鹏，王维德，倪海霞.化工装备技术.2005,26（3）
[2] 马淳安.有机电化学合成导论.2003
[3] 杨辉，卢文庆.应用电化学.2011
[4] 许文林，王雅琼.有机电化学合成过程工业化的主要问题.第lO届全国有机电化学与工
业学术会议论文集
[5] 马淳安，虞红强，赵典树，邻硝基苯甲醛的间接电解合成研究.合成化学.1995，3 (4)
第13次全国电化学学术会议论文摘要格式样板
第13次全国电化学学术会议论文摘要格式样板 第13次全国电化学学术会议筹备组* (华南师范大学，广东 广州，510631) 本次会议应征论文应是未曾发表的研究成果，涉及如下方面：电化学基础研究、化学电源、金属腐蚀与防腐、电沉积与电解、生物电化学与有机电化学、电分析化学与传感器、纳米电化学及电化学微系统、电化学测量新技术与仪器。征集的论文将被分为口头报告和墙报展讲两种形式(发表方式由投稿人提出意向，大会根据来稿情况统筹安排。报告人用下画线表明。)在本次会议上进行交流。口头报告和墙报均具有同等的学术地位。大会学术委员会将根据论文的内容与质量确定是否录用。为提高墙报的地位和作用，大会将对墙报进行评奖，给获奖者颁发奖状和奖金。 1. 写作格式 请用中文或英文撰写，篇幅不超过２页(大会邀请报告3页)。论文摘要请严格按照以下格式编辑： 1.题目用12号字(加粗居中) 2.作者和所属单位用10号字 3.正文用仿宋体10号字、单倍行间距 4.使用A4纸(21.6cm × 28cm)、四边页边距均为25mm 5.标题和正文为中文，应在文后加英文题目、作者和单位地址，以便国际交流，如果正文为英文，则附中文题目、作者和单位地址。 6. 计量单位一律采用法定计量单位； 7. 插图、表格：插图、照片、表格要精选。用计算机绘图，用扫描仪录入照片，并按适当尺寸插入论文中。图、表大小请按本刊版心宽度170 mm 的1，1/2,1/4倍安排。 8.参考文献：采用顺序编码制，书写格式如下： 著作 作者.书名[M].版本.出版地：出版者，出版年：页数(著作) 期刊 作者，论文名[J]. 刊名，年，卷（期）：页 2排版规范 2.1 公式 较复杂的公式请用 equation 3排版。凡变量均用斜体，物理量简称均用正体（不论上下角）。如： ]1ln[)()(0θ θ θ---=F RT F U E E (1) 2.2 表 中、英文表题，（首字母大写）。如表1所示。 表1.样品LiM x Mn 2-x O 4(M=Cr,x=0, 0.16)的晶胞常数、晶胞体积和原子间距. Table 1. Lattice constants, unit cell volume , and interatomic distances for LiM x Mn 2-x O 4(M=Cr,x=0, 0.16) Sample a(?) V(?3) R Mn-Mn (?) R Mn-O (?) LiMn 2O 4 8.235 558.46 2.912 1.943 LiCr 0.16Mn 1.84O 4 8.223 556.02 2.907 1.941 * 联系人简介: 姓名,年龄,职称，主要研究方向 基金资助: 基金名称(编号)
特种加工论文
特种加工技术的现代应用及其发展研究 摘要：特种加工技术是直接借助电能、热能、声能、光化学能或者复合能实现材料切削的加工方法，是难切削材料、复杂型面、低刚度零件及模具加工中的重要工艺方法。本文介绍了概念、特点、分类以及近些年应用于特种加工的一些新方法、新工艺。 关键词：特种加工电火花加工电化学加工高能束流加工超声波加工复合加工 1、特种加工技术的特点 现代特种加工（SP，SpciaI Machining）技术是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能、化学能及特殊机械能等多种能量或其复合以实现材料切除的加工方法。与常规机械加工方法相比它具有许多独到之处。 1.1以柔克刚。因为工具与工件不直接接触，加工时无明显的强大机械作用力，故加工脆性材料和精密微细零件、薄壁零件、弹性元件时，工具硬度可低于被加工材料的硬度。 1.2用简单运动加工复杂型面。特种加工技术只需简单的进给运动即可加工出三维复杂型面。特种加工技术已成为复杂型面的主要加工手段。 1.3不受材料硬度限制。因为特种加工技术主要不依靠机械力和机械能切除材料，而是直接用电、热、声、光、化学和电化学能去除金属和非金属材料。它们瞬时能量密度高，可以直接有效地利用各种能量，造成瞬时或局部熔化，以强力、高速爆炸、冲击去除材料。其加工性能与工件材料的强度或硬度力学性能无关，故可以加工各种超硬超强材料、高脆性和热敏材料以及特殊的金属和非金属材料，因此，特别适用于航空产品结构材料的加工。 1.4可以获得优异的表面质量。由于在特种加工过程中，工件表面不产生强烈的弹、塑性变形，故有些特种加工方法可获得良好的表面粗糙度。热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区及毛刺等表面缺陷均比机械切削表面小。 各种加工方法可以任意复合，扬长避短，形成新的工艺方法，更突出其优越性，便于扩大应用范围。 由于特种加工技术具有其它常规加工技术无法比拟的优点，在现代加工技术中，占有越来越重要的地位。许多现代技术装备，特别是航空航天高技术产品的一些结构件，如工程陶瓷、涡轮叶片、燃烧室的三维型腔、型孔的加工和航空陀
电化学基础-王玮
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -
化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 -
精密超精密加工技术论文
精密超精密加工技术 论文 班级：机械09-4班 姓名：侯艳飞 学号：20091058
精密超精密加工技术的发展，直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展，因此世界各国对此都极为重视，投入很大力量进行研究开发，同时实行技术保密，控制关键加工技术及设备出口。 精密超精密加工技术，是现代机械制造业最主要的发展方向之一。在提高机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。 精密超精密加工是指亚微米级(尺寸误差为0.3～0.03μm，表面粗糙度为Ra0.03～0.005μm)和纳米级(精度误差为0.03nm，表面粗糙度小于 Ra0.005nm)精度的加工。实现这些加工所采取的工艺方法和技术措施，则称为精密超精加工技术。加之测量技术、环境保障和材料等问题，人们把这种技术总称为超精工程。 超精密加工主要包括三个领域： 1.超精密切削加工如金刚石刀具的超精密切削，可加工各种镜面。它已成功地解决了用于激光核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜的加工。2.超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盘的涂层表面加工和大规模集成电路基片的加工。3.超精密特种加工如大规模集成电路芯片上的图形是用电子束、离子束刻蚀的方法加工，线宽可达0.1μm。如用扫描隧道电子显微镜(STM)加工，线宽可达2～5nm。 近年来，在传统加工方法中，金刚石刀具超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削、精密高速切削、精密砂带磨削等已占有重要地位；在非传统加工中，出现了电子束、离子束、激光束等高能加工、微波加工、超声加工、蚀刻、电火花和电化学加工等多种方法，特别是复合加工，如磁性研磨、磁流体抛光、电解研磨、超声珩磨等，在加工机理上均有所创新。 对精密和超精密加工所用的加工设备有下列要求。 (1)高精度。包括高的静精度和动精度，主要的性能指标有几何精度、定位精度和重复定位精度、分辨率等，如主轴回转精度、导轨运动精度、分度精度等； (2)高刚度。包括高的静刚度和动刚度，除本身刚度外，还应注意接触刚度，以及由工件、机床、刀具、夹具所组成的工艺系统刚度。 (3)高稳定性。设备在经运输、存储以后，在规定的工作环境下使用，应能长时间保持精度、抗干扰、稳定工作。设备应有良好的耐磨性、抗振性等。 (4)高自动化。为了保证加工质量，减少人为因素影响，加工设备多采用数控系统实现自动化。 加工设备的质量与基础元部件，如主轴系统、导轨、直线运动单元和分度转台等密切相关，应注意这些元部件质量。此外，夹具、辅具等也要求有相应的高精度、高刚度和高稳定性。 加工工具主要是指刀具、磨具及刃磨技术。用金刚石刀具超精密切削，值得研究的问题有：金刚石刀具的超精密刃磨，其刃口钝圆半径应达到2～4nm，同时应解决其检测方法，刃口钝圆半径与切削厚度关系密切，若切削的厚度欲达到10nm，则刃口钝圆半径应为2nm。 磨具当前主要采用金刚石微粉砂轮超精密磨削，这种砂轮有磨料粒度、粘接剂、修整等问题，通常，采用粒度为W20～W0.5的微粉金刚石，粘接剂采用树脂、铜、纤维铸铁等。 航天、航空工业中，人造卫星、航天飞机、民用客机等，在制造中都有大量的精密和超精密加工的需求，如人造卫星用的姿态轴承和遥测部件对观测性能影响很大。该轴承为真空无润滑轴承，其孔和轴的表面粗糙度要求为Ry0.01μm，即1nm，其圆度和圆柱度均要求纳米级精度。被送入太空的哈勃望远镜(HST)，
电化学与现代生活论文
《公选课论文》 课程名称：电化学与现代生活 论文题目：电化学与金属腐及保护姓名：杨书海 学号：310909030227 专业班级：信管1001 2012年11 月1日
电化学与金属腐蚀及保护 摘要：根据腐蚀的作用原理，金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时，金属表面存在隔离的阴极与阳极，有微小的电流存在于两极之间，单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为，高温气体腐蚀属于化学腐蚀，但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区，也有电子和离子的流动。金属电化学腐蚀和保护的原理就是牺牲阳极的阴极保护法 ：即在电解质溶液中，作为阳极的金属容比阴极的金属更易失去电子，所以形成电子的转移，同时阳极被氧化，阴极就被保护起来了。 关键字：金属腐蚀、电化学、阴极、阳极、电子转移 随着社会生产力的发展，人民生活水平的提高，金属的使用在日常生活中应用的越来越普遍，然而由金属腐蚀所带来的损失也越来越严重，据估计全世界每年因为电化学腐蚀而报废的金属材料的量的四分之一到四分之三，据由此可见研究金属的腐蚀与防护是一件富有意义又艰巨的工作。 一．电化学腐蚀原理 根据腐蚀的作用原理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时，金属表面存在隔离的阴极与阳极，有微小的电流存在于两极之间，单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为，高温气体腐蚀（如高温氧化）属于化学腐蚀，但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区，也有电子和离子的流动。据此，出现了另一种分类：干腐蚀和湿腐蚀。湿腐蚀是指金属在水溶液中的腐蚀，是典型的电化学腐蚀，干腐蚀则是指在干气体（通常是在高温）或非水溶液中的腐蚀。单纯的物理腐蚀，对于金属很少见，对于非金属，则多半产生单纯的化学或物理腐蚀，有时两种作用同时发生。 例如在轮船上，为了防止船体的钢铁锈蚀，所以在轮船体下方焊接一些锌块。再例如在常温下的中性溶液中，钢铁的腐蚀一般是以氧为去极化剂进行的：如果氧供应充分的话，Fe(OH)2还会逐步被氧化成含水的四氧化三铁Fe3O4·mH2O和含水的三氧化二铁Fe2O3·nH2O。钢铁在大气中生锈，就是一个以O2为去极化剂的电化学腐蚀过程，直接与金属表面接触的离子导体介质是凝聚在金属表面上
特种加工论文电化学加工
目录 摘要： (2) 前言 (2) 1电化学加工的特点 (2) 2电化学加工的分类 (3) 2.1电解加工 (3) 2.2电解磨削 (3) 3电化学加工的设备 (4) 3.1电解液 (4) 3.2机床 (4) 3.3直流电源 (5) 4电化学加工的现状及发展前景 (5) 参考文献 (5)
电化学加工论文 摘要：本文通过对电化学的各种加工方法的研究，以及分析电化学加工的各种特点，对电化学加工的前景发展趋势进行分析总结。电化学加工包括从工件上去除金属的电解加工和向工件上沉积金属的电镀、涂覆、电铸加工两大类。虽然有关的基本理论在19世纪末已经建立，但真正在工业上得到大规模应用，还是20世纪30~50年代以后的事。目前，电化学加工已经成为我国民用和国防工业中一个不可或缺的加工手段。 关键词：电火花加工特点发展趋势 前言 电化学加工的基本理论建立与19世纪末，但在工业上的大规模应用，还应该是在20世纪30~50年代。目前，电化学加工已经成为我国民用、国防工业中的一个不可或缺的加工手段。电化学加工是一种重要的特种加工方法, 已被广泛应用于难加工金属材料、复杂形状零件的批量加工中。它利用金属的电解现象，在通电的电解液中，使离子从一个电极移向另一个电极，从而实现对工件材料的双向加工，即阳极溶解去除 (如电解、电化学抛光)和阴极沉积生长(如电镀、电铸)。无论材料的减少或增加，加工过程都是以离子的形式进行的，而金属离子的尺寸非常微小，因此，从原理上讲，电化学加工可以实现加工精度和微细程度在微米级甚至更小尺度的微加工。只要采取措施精确地控制电流密度和电化学反应发生的区域，就能实现电化学微加工，达到对金属表面进行微量“去除”或“生长”加工的目的。 电化学是一门古老而又年轻的学科，一般公认电化学起源于1791年意大利解剖学家伽伐尼发现解剖刀或金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象。1800年伏特制成了第一个实用电池，开始了电化学研究的新时代。在经历了一个多世纪以后，电化学科学的发展和成就举世瞩目，无论是基础研究还是技术应用，从理论到方法，都有许多重大突破。电化学科学的发展，推动了世界科学的进步，促进了社会经济的发展，对解决人类社会面临的能源、交通、材料、环保、信息、生命等问题，已经作出并正在作出巨大的贡献。 1电化学加工的特点 电化学加工工艺与一般的机制工艺相比较，具有以下特点：能同时进行三维的加工，一次加工出形状复杂的型面、型腔、异形孔；电化学加工的工件表面
电化学的复习(论文)
考纲解读之电化学的复习 电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容，原电池的工作原理、电解产物判断与计算是高考的必考题，重现率100％。下面仅就电化学的复习谈几点看法。 ?解读考纲： ?画龙点睛： 考点主要有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式；根据原电池、电解池的电极变化判断金属活动性强弱；根据电解时电极变化判断电极材料和电解质种类；新型电池的电极反应及应用；有关电解产物的判断和计算。本考点内容能有效地测试考生的判断、推理运算等思维能力，能充分体现高考命题由知识向能力的转变。本部分知识在高考中所占比例近两年来有提高趋势，约占高考试卷总分的5%—10%。本部分试题题型为选择题或填空题。 预测2006： 预测2006年高考理综卷化学试题中本部分内容仍是高考命题的重要知识点之一，其中原电池的工作原理、电解产物判断与计算是高考命题的热点与重点，是必考题，试题仍以选择题为主，可能会出现填空题，注意电化学试题可能涉及工业生产、环境保护、新科技、新能源知识，试题难度中等。
直击考点 考点一：原电池的有关问题 1．是否为原电池的判断 (1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；看溶液——两极插人溶液中；看回路——形成闭合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生。 (2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看做电解池。 2．原电池正、负极的确定 (1)由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极，相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。一般，负极材料与电解质溶液要能发生反应，如：Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但Mg—Al—KOH溶液构成的原电池中，负极为A1。 (2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。如：甲醇燃料电池，顾名思义，甲醇燃烧一般生成二氧化碳，则碳的价态升高失电子，所以通人甲醇的电极为负极。 (3)由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生，电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极，燃料电池除外。如：Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中，C电极上会析出紫红色固体物质，则C为此原电池的正极。 (4)根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近显色指示剂(石蕊、酚酞、湿润的淀粉、高锰酸钾溶液等)的变化情况来分析推断该电极发生的反应、化合价升降情况、是氧化反应还是还原反应、是H+还是OH-或I-等放电，从而确定正、负极。
浅赏电化学加工和电火花加工
浅赏电化学加工和电火花加工 摘要 制造业是一个传统行业。一个国家的发展终归要落脚于制造业，因此作为基础工业，制造业必定拥有永久的生命力，而电加工行业也不例外。随着各项技术的不断发展，电加工技术也在进步，特种加技术作为先进制造技术中的重要部分，解决了好多传统加工方法的难题，电化学与电火花加工是特种加工的两大重要组成部分，在此分析两者的原理和特点，不同材料选择不同方法，通过各自的优点和适用范围选择出恰当的方法，是生产效率更高。 关键词：特种加工；电化学加工；电火花加工；发展 ABSTRACT Manufacturing is a traditional industry. The development of a country will eventually locate in manufacturing industry, so as the foundation industry, manufacturing will surely have permanent vitality, and electric processing industry is no exception. With the continuous development of the technology, electric processing technology is also in progress, special and technology as an important part of the advanced manufacturing technology, the traditional processing method to solve a lot of problems, electrochemical and electrical discharge machining is special processing of two important constituent, in the analysis of their principle and characteristics of different materials to choose different methods through their respective advantages and applicability of the choice of the right method, the production efficiency is higher. Keywords：Special processing；Electrochemical machining；Electrical discharge machining；development 1 绪论 随着现代科技的不断发展以及社会需求，对于工业上的要求在不断的改变中，特种加工技术这个被称为21世纪的技术的发展给工业上的发展提供了很大的帮助。新型工程材料不断涌现和被采用，工件的复杂程度以及加工精度的要求越来越高，对机械制造工艺技术提出了更高的要求。由于受刀具材料性能、结构、设备加工能力的限制，使用传统的切削加工方法很难完成对高强度，高韧性，高
应用电化学论文选题
论文题目: 根据以下参考方向自己拟定具体题目 （一）环境电化学： 1、电催化氧化技术在废水处理中的应用无机废水有机废水 2、电催化还原技术在废水处理中的应用无机废水有机废水 3、光电催化氧化技术在有机废水处理中的应用 4、电渗析技术 5、电化学消毒 6、电化学絮凝气浮 7、煤炭的电化学脱硫技术及应用 8、煤的电解氧化技术及应用（二）电源： 9、质子交换膜燃料电池10、太阳能电池 11、高密度锂离子电池12、核电微生物电池（三）电化学检测方法 13、材料的电化学性能检测方法简介14、循环伏安法测电化学性能（四）电化学传感器 15、气体传感器16、溶出伏安法测水中重金属离子17、生物传感器18、位移传感器测车速测地震（五）电解工业19、无机物电解、20、有机物电解、 21、电解水制氢、22、电镀法制膜（六）其他 23、超级电容器24、超导体 25、有机印刷技术26、激光电镀 27、人体生物电28、宇宙中的电磁波和时空 29、电磁波对人体的影响30、液晶显示器
参考书目： 1、电化学工程基础，吴辉煌编著，化学工业出版社，2008 2、应用电化学,杨辉,卢文庆编著,科学出版社,2001 3、电镀工程,张胜涛,化学工业出版社,2002,5 4、电化学技术在环境工程中的应用,冯玉杰等编,化学工业出版社,2002,5 5、电解加工原理及应用,王建业,徐家文编,国防工业出版社,2001,1 6、应用电化学,贾梦秋,杨文胜编著,高教出版社,2004 7、工业电化学基础,谢德明,童少平,楼白杨,化学工业出版社,2009 8、环境电化学研究方法,易清风,李东艳,科学出版社,2006.6 论文要求： 1、主要讨论具体原理、现状、发展前景； 2、不少于2000字； 3、上述书目有选择地读两本；每人必须选入两篇一年内的参考文 献！ 4、严格按照科技论文的格式； 5、不能有完全相同的内容出现。 6、一月内完成。
环境电化学论文
浅析电化学技术在废水处理中的研究现状 摘要 电化学技术的应用范围越来越宽广，由于其具有污染少、易于控制、设备简单和无需添加氧化剂等化学药品等优点，电化学技术在环境污染物检测、环境污染物处理、清洁生产和清洁能源等方面发挥着越来越大的作用。本文对电化学技术在废水处理中的应用进行了简要的分析，对各种方法进行了阐述，包括了简单的机理探讨和实际应用。关键词: 电化学；废水；处理；应用
Abstract The application of electrochemical technology are more and more broad, since it has less pollution, easy to control, simple equipment and need not add antioxidant chemicals etc. And the electrochemical technology in environmental detection, environment pollution treatment, clean production and clean energy are playing a more and more important role. In this paper, the electrochemical technology applications in wastewater treatment is briefly analyzed and various methods were introduced, including the mechanism of a simple discussion and practical application. Key words: electrochemistry; wastewater; treatment; application
特种加工课程论文
特种加工技术课程论文 论文名称：电化学加工应用案例分析 学院： 年级专业： 学生姓名： 学号： 评阅教师：
电化学加工应用案例分析 摘要：近年来, 延续了自20 世纪90 年代后期以来的良好发展态势, 电化学加工专业领域工艺技术水平及设备性能均取得了稳步发展, 应用领域进一步扩展, 产业发展也达到了一个新的高度。电化学加工技术广泛用于加工发动机叶片、火炮膛线、汽车锻模、汽轮机整体叶轮、花键及异形孔等零件。常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。介绍了电化学加工技术的基本原理、设备组成及加工特点。对其中的电化学抛光、电镀、电刻蚀、电解磨削技术的加工方法作了详细的阐述。与机械加工相比，电化学加工能加工出复杂的型面、腔孔，加工高硬度、高韧性、高强度材料，生产率高。将电化学加工技术与传统加工方法进行有机的结合，可以进一步提高了零件质量、改善零件使用性能和延长使用寿命，提高我国机械制造业在国际上的竞争力。 关键词：电化学加工技术概况应用状况 正文：电化学加工（Electrochemical Making），也称电解加工，是利用金属在外电场作用下的高速局部阳极溶解实现电化学反应，对金属材料进行加工的方法。电化学加工技术是特种加工技术的一个重要应用分支。常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。目前，电化学加工已经成为一种不可或缺的特种加工方法。电化学加工有三种不同的类型：（1）第Ⅰ类是利用电化学反应过程中的阳极溶解来进行加工，主要有电解加工、电化学抛光等。（2）第Ⅱ类是利用电化学反应过程中的阴极沉积来进行加工，主要有电镀、电铸等。（3）第Ⅲ类是利用电化学加工与其它加工方法相结合的电化学复合加工工艺进行加工，目前主要有电解磨削、电化学阳极机械加工。 一、工艺技术研究: 相对传统加工和其他优势特种加工技术而言,电化学加工的基础理论较为薄弱, 工艺技术尚欠成熟。但正因为如此, 其有待研究、开发的空间也更为广阔。近期, 电化学加工工艺技术研究涉及的方向主要集中在超纯水电解加工、微细加工、加工间隙的检测与控制、数字化设计与制造技术等重点领域。下面分别加以详述：1、超纯水电解加工：超纯水电解加工是在常规电解加工原理的基础上, 利用超纯水作电解液, 并采用强酸性阳离子交换膜来提高超纯水中OH- 离子的浓度, 使电流密度达到足够去除材料的一种新型电解加工工艺方法。日本学者率先提出以超纯水代替常规电解液, 实现绿色、微细电解加工的思想。国内学者近年来也开展了超纯水电解加工的机理、超纯水小孔电解加工、超纯水电化学扫描直写加工、超声辅助纯水微细电解加工等研究[ 2~ 6], 为超纯水电解加工的应用奠定了基础。2、微细电化学加工：微细加工是当前电化学加工研究中最活跃也是最热点的方向。从原理上而言, 电化学加工中材料的去除或增加过程都是以离子的形式进行的。由于金属离子的尺寸非常微小( 10- 1 nm 级) , 因此, 以“离子”方式去除材料的微去除方式使电化学加工技术在微细制造领域、以至于纳米制造领域存在着理论上的极大优势, 只要精细地控制电流密度和电化学发生区域, 就能实现电化学微细溶解或电化学微细沉积。3、加工间隙的检测与控制：电化学加工是一个复杂的非线性时变系统。由于加工间隙处于电场和流场的共同作用下, 是时间和空间的变化函数, 且空间极小, 因而在加工过程中适时测量非常困难, 特别是对于三维空间的间隙, 至今尚无成熟的采样方案的实际应用。但是, 随着计算机技术、传感器技术、测试技术、信号处理技术、电源技术等现
电化学毕业论文最终版-v1.1
题目：高级电化学氧化技术在偶氮染料废水处理中的应用 学院：化学化工学院 专业：轻化工程班级：1102 学号：201106020204 学生姓名：钟翔 导师姓名：陈镇 完成日期：2015年3月10日-2015年6月10日
诚信声明 本人声明： 1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果； 2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的科研成果，也不包括获得其他教育机构的学位而使用过的材料； 3、我承诺，本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信. 作者签名： 日期：年月日
毕业设计(论文)任务书 题目：高级电化学氧化技术在偶氮染料废水处理中的应用 姓名钟翔学院化学化工学院专业轻化工程班级1102 学号201106020204 指导老师陈镇职称讲师教研室主任潘璞 一、基本任务及要求： 1、基本任务： 通过高级电化学氧化技术在偶氮染料废水处理中的应用工艺探讨，研究废水处理的最佳工艺；通过用吸光光度计测试废水的吸光度，探讨废水的处理结果结合生产实际的需要优化合理出生产工艺. 2、任务要求： a、完成2000字以上的文献综述一篇；11000—13000字毕业论文一篇；并作好毕业论文开题报告和实验记录. b、毕业论文资料含以下几个部分：毕业论文工作手册、开题报告(含开题报告、文献综述合订)、毕业论文(毕业论文及任务书合订、科学论文实验记录本、电子文档).具体格式与规范，详见教务处相关资料. 二、进度安排及完成时间(共16周) 1. 第1—2 周查阅资料、撰写文献综述、开题报告； 2. 第3 周检查、修改并提交文献综述、开题报告； 3. 第4 周实验准备； 4. 第5—12 周实验、测试； 5. 第13—14 周实验数据整理、补充实验、撰写毕业论文初稿； 6. 第15 周修改并提交毕业论文、工作手册，原始记录； 7. 第16 周毕业论文答辩
电化学论文
学院化工学院 专业生物工程 年级2015级本科一年级姓名冯国政 学号3015207252 指导教师王为 2016年5月14日
浅谈生物电池 摘要从我们读到的文献上发现目前生物电池按照作用机理可以大致以下两类。 一是生物质产氢，然后利用氢能进行发电。二是生物直接在电极将有机物（如糖类）氧化，进行直接发电。按照产电的主体划分又可以分为酶燃料电池和微生物燃料电池。本文将主要讨论生物电池的历史、微生物燃料电池、酶生物燃料电池，还将对生物电池的前景进行展望。 1 生物电池的历史 早在1910年，英国植物学家就将铂作为电极置于大肠杆菌的培养液里，成功地制造出了世界上第一个细菌电池。1984年，美国科学家设计出一种用于太空飞船的细菌电池，其电极的活性物来自宇航员的尿液和活细菌。但当时的细菌电池发电效率较低。到了20世纪80年代末，细菌发电取得重要进展，英国化学家让细菌在电池组里分解分子以释放电子并向阳极运动产生电能。他们在糖液中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释液来提高生物系统输送电子的能力，而在细菌发电期间还需朝电池里不断充气并搅拌细菌培养液和氧化物的混和物。理论上，利用这种细菌电池每100g糖可获得1352930库仑的电能，其效率可达40%远高于当时使用的电池的效率，而且还有10%的潜力可挖掘。只要不断地往电池里添入糖就可获得2A电流，且能持续数月之久。利用细菌发电原理，人们正在构想建立细菌发电站。比如，基于10m见方的立方体容器内的细菌培养液，可建立起一个1000kW的细菌发电站，每小时耗糖量为200kg。发电成本虽然高一些，但这是一种对环境无污染的“绿色”电站。且随着技术的发展，完全可用诸如锯末、秸秆、落叶等废有机物的水解物来代替糖液。因此，细菌发电的前景十分诱人。[1] 2 微生物燃料电池 2.1 微生物燃料电池的原理 微生物燃料电池本质上是收获微生物代谢过程中产生的电子并引导电子产生电流的系统。（如图1）微生物燃料电池的功率输出取决于系统传递电子的数量和速率以及阳极与阴极间的电位差。由于微生物燃料电池并非一个热机系统，避免了卡诺循坏的热力学限制，因此，理论上微生物燃料电池是化学能转化为电能最有效的装置，最大效率有可能接近100%。[2] 其基本原理是微生物可以通过各种途径从燃料（葡萄糖、蔗糖、乙酸盐、废水）中获取电子，并将电子从还原性物质（如葡萄糖）转移到氧化性物质（如氧）以获得能量。获得的能量可按下式计算： ?G=-n×F×?E 式中?G——获得的能量 n——电子转移的数量 F——法拉第常数，96485C/mol
第十四次全国电化学学术会议论文摘要格式说明-浙江大学化学系
2010年全国腐蚀电化学及测试方法学术会议 暨曹楚南院士八十华诞学术研讨会会议论文全文（详细摘要）格式说明本次会议应征论文应是未曾公开发表的研究成果，主要包括以下几个方面的内容： ●腐蚀电化学行为 ●腐蚀电化学测试方法 ●电化学保护和缓蚀剂的研究 ●腐蚀电化学应用 ●电化学表面处理技术及其他 论文一律在通过email（elecorr@，并注明投稿。投稿时请选择所投内容分属的范畴。 1.论文全文书写格式 请用中文或英文撰写，篇幅在２到3页(大会邀请报告不超过3页)。论文全文请严格按照以下格式编辑： 1.题目用宋体小四号字(加粗居中，单倍行间距)英文和数字则用12号Times New Roman字体 2.作者用仿宋体五号字（居中，通信联系人在作者的右上标打"*"，报告人的名字用下划线标出。），单倍行间距，段前0.5行（或8磅），多个作者之间用逗号隔开。 3.作者单位用仿宋体五号字（斜体，居中, 单位名之后加上通信联系人的E-mail地址）写在小圆括号中，单倍行间距，段后0.5行（或8磅）。 4.正文用仿宋体五号字、单倍行间距。英文采用10.5号Times New Roman字体。 5.使用A4纸、四边页边距均为2.5cm。 6.为方便国际交流，对于用中文撰写的论文，在论文之后空一行增加如下英文内容： 英文题目(12号，加粗居中，单倍行间距)， 作者(10号，居中，单倍行间距，段前0.5行或8磅)， 单位地址 (10号斜体，居中，单倍行间距，段后0.5行或8磅)。 7.计量单位一律采用SI单位制； 8.插图下的图注（图注名中英文对照，中文用5号仿宋体，英文用8号），均为单倍行间距，其余均用英文，英文最后一段段后0.5行或8磅。 9.表格：采用三线表，表名（中英文对照，中文用5号仿宋体，英文用8号）相对于表格居中。先中文，段前0.5行或8磅，后英文，段前短后均为0单倍行间距。 10.参考文献：采用顺序编码制，小五号仿宋体(或8号英文字体)，书写格式如下： 著作：作者，书名[M].版本.出版地：出版者，出版年：起始页码 期刊：作者，刊名，年，卷（期）：起始页码-终止页码 11.其他未特别说明的按常规出版要求。 12．为方便国际间交流，鼓励作者撰写250字以内的英文摘要。英文摘要采用10.5号Times New Roman字体。 2.模板
电化学加工论文电解加工论文
电化学加工论文电解加工论文 影响电解磨削加工质量的因素及参数选择 电解磨削属于电化学机械加工的范畴。电解磨削是由电解作用和机械磨削作用相结合而进行加工的﹐又称电化学磨削﹐英文简称ECG。 电解磨削的原理如图,导电砂轮与直流电源的阴极相联,被加工工件接阳极,它在一定压力下与导电砂轮相接触。加工区域中送入电解液,在电解和机械磨削的双重作用下,工件很快就被磨光。 在电解磨削过程中,电流从工件通过电解液流向磨轮,形成通路,于是工件表面的金属在电流和电解液的作用下发生电解作用(电化学腐蚀),被氧化成为一层极薄的氧化物或氢氧化物薄膜(阳极氧化膜)。但刚形成的阳极薄膜迅速被导电砂轮中的磨料刮除,在阳极工件上有露出新的金属表面并被继续加工,这样,电解作用和磨削作用交替进行使工件被加工到一定的尺寸精度和表面粗糙度。 电解磨削是一种电解和机械磨削共同作用的加工方法,影响其加工质量的因素也是多方面的,主要是电解液、阴极导电面积和磨粒轨迹、被加工材料的性质、机械因素、电参数。 电解液的成分直接影响到阳极表面钝化膜的性质。如果所生成的钝化膜的结构疏松,对工件表面的保护能力差,加工精度就低。要获得高精度的零件,在加工的过程中工件表面应生成一层结构紧密、均匀
的、保护性能良好的低价氧化物。钝化性电解液形成的阳极钝化膜不易受到破坏。电解液的成分和浓度是影响阳极钝化膜性质和厚度的主要因素。因此为了改善表面粗糙度,常常选用钝化性或半钝化性电解液。 电解磨削平面时,常常采用碗状砂轮以增大阴极面积,但工件往复移动时,阴、阳极上各点的相对运动速度和轨迹的重复程度并不相等,砂轮边缘线速度高,进给方向两侧轨迹的重复程度较大,磨削量较多,磨出的工件往往成中凸的“鱼背”形状。轮结合剂铜或石墨,工件在往复运动磨削过程中,由于两极之间的接触面积逐渐减少或逐渐增加,引起电流密度相应变化,造成表面电解不均匀,也会影响加工成形精度。 对合金成分复杂的材料,由于不同金属元素的电极电位不同,阳极溶解速度也不同,特别是电解磨削硬质合金和钢料的组合件时,问题更为严重。因此,要研究适合多种金属、同时均匀溶解的电解液配方,这是解决多金属材料电解磨削的主要途径。 电解磨削过程中,阳极表面的活化主要是靠机械磨削作用,因此机床的成形运动精度、夹具精度、磨轮精度对加工精度的影响是不可忽视的。其中电解磨轮占有重要地位,它不但直接影响到加工精度,而且影响到砂轮/工件极间状态,即影响砂轮/工件接触的紧密程度或极间间隙的大小。磨料粒度越细,越能均匀的去除凸起部分的钝化膜,
电化学小论文
应用电化学结课论文有机物的电解合成 学院：化工学院 专业：应用化学 班级：一班 姓名：方仁杰 学号：0 6 1 1 2 6 7 9 日期：2013. 10. 26 中国矿业大学
摘要 有机电化学合成具有许多优点，近二十年来，有关有机电化学合成的研究和工业应用进展迅速，已成为一门新的热点学科。医药品、香料、农药等称为精细化学品。这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品；而且用电子这一干净的试剂去代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向，近30年来的有机电合成在许多国家得到了迅速发展。围绕电化学合成有机物和化学法合成有机物的优点进行对比，总结有机电合成的优点与不足，以及工业生产应用上的问题。 关键词：电化学有机电解合成 正文 早在19世纪初期，雷诺尔德(Rheinold)和欧曼(Erman)发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂，那时他们就已经用醇稀溶液进行过电解反应的研究。1934年，法拉第首先使用电化学法进行了有机物的合成和降解反应研究，发现在醋酸盐水溶液中电解时，阴极上会析出CO。，并生成烃类化合物。后来，柯尔贝(Kolbe)在法拉第工作的基础上，创立了有机电化学合成(又称有机电解合成，下简称有机电合成)的基本理论。 虽然有机电合成的研究早在19世纪初就已经开始，但是限于理论和工艺复杂性及有机催化合成迅速发展带来的竞争，有机电合成在很长一段时间内进展缓慢，只是作为有机化学家们在实验室中制备有机化合物的一种常用方法，并未在工业化上迈出步伐。直到20世纪50年代，电化学理论、技术、新材料的发展为有机合成的工业应用奠定了基础。有机电合成真正取得实质性进展开始于1960年，美国孟山都(Monsanto)公司电解丙烯酸二聚体生产己二腈获得了成功，并建成年产1．45万吨的己二腈生产装置，这是有机电合成走向大规模工业化的重要转折点。从此， 展，以有机电合成为基础的工业领域不断出现。 由于有机电合成具有污染少(甚至无污染)、产物收率和纯度高、工艺流程较短、反应条件温和等优点，近20年来，世界工业先进国家有机电合成的发展非常迅速，目前已有上百种有机化工产品通过电化学合成实现了工业化生产或者进入了中试阶段。近年来每年发表的有关有机电化学合成方面的研究论文几百篇，有关的专利发明每年平均有504 70项之多，这些数字表明有机电合成工业已引起人们的足够重视，并在高科技领域内崭露头角。我国电合成方面的研究起步较晚。
电化学腐蚀论文
金属的电化学腐蚀与防护简谈 摘要：本文从电化学腐蚀的基本概念和原理出发，概括介绍了电化学腐蚀的分类和防腐蚀措施，即电化学保护、研制开发新的耐腐蚀材料、缓蚀剂法、金属表面处理以及金属表面覆盖层等，同时也列举了在实际成产中的相关应用。 关键词：电化学腐蚀原理去极化剂腐蚀分类电化学防腐蚀 据估计，全世界每年因腐蚀而报废的金属材料和设备的量约为金属年产量的四分之一到三分之一。1[1] 印永嘉，奚正楷，李大珍.物理化学简明教程（3版）[M].北京：高等教育出版社，1992：374由此可见，研究金属的腐蚀与防护是一项富有意义而又艰巨的工作。 一、电化学腐蚀原理 腐蚀是指金属与周围介质发生化学或电化学反应而引起的一种破坏性侵蚀。2电化学金属的腐蚀一般可分为化学腐蚀、物理腐蚀和电化学腐蚀三种。化学腐蚀是金属表面与介质如气体或非电解质液体等直接发生化学作用而引起的破坏，其特点是金属直接将电子传递给氧化剂，没有电流产生；物理腐蚀是机械的相互作用造成，如摩擦、交变应力等方面。电化学腐蚀则是金属表面在介质如潮湿空气或电解质溶液等中因形成微电池而发生电化学作用引起的腐蚀。电化学腐蚀的特点在于它的腐蚀历程可以分为两个相对独立并且同时进行的过程，形成一个混合电位体系。3应用电化学基础P363.62电化学腐蚀现象最为普遍，造成的危害也最为严重。本文的讨论主要就是针对这种腐蚀而言。 在金属腐蚀学中，习惯地把介质中接受金属材料中的电子而被还原的物质叫做去极化剂。在水溶液中的腐蚀，最常见的去极化剂是溶于水中的氧(O2)。例如在常温下的中性溶液中，钢铁的腐蚀一般是以氧为去极化剂进行的： 如果氧供应充分的话，Fe(OH)2还会逐步被氧化成含水的四氧化三铁Fe3O4·mH2O和含水的三氧化二铁Fe2O3·nH2O。钢铁在大气中生锈，就是一个以O2为去极化剂的电化学腐蚀过程，直接与金属表面接触的离子导体介质是凝聚在金属表面上的水膜，而最后形成的铁锈是成分很复杂的铁的含水氧化物，有时还有一些含水的铁盐。一般氧最易到达铁锈的最外层，其中铁是三价；铁锈最里层，铁是二价；中间层有可能是含水的四氧化三铁。 在水溶液中电化学腐蚀过程的另一个重要的去极化剂是H+。在常温下，对铁而言，在酸性溶液中可以以H十离子为去极化剂而腐蚀，其过程是： 阳极：Fe→-Fe2+ +2e 阴极：2H++2e→H2↑总的反应：Fe+2H+→Fe2++H2↑二、电化学腐蚀的分类 全面腐蚀：腐蚀分布在整个金属表面，可以是均匀的，也可以是不均匀的。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀属于均匀腐蚀。均匀腐蚀的危险性相对较小，因为我们若知道腐蚀速度和材料的使用寿命后，可以估算出材料的腐蚀容差，并在设计中将此因素考虑在内。 局部腐蚀又有很多种，常见的如下： 点腐蚀：在材料表面，形成直径小于1mm并向板厚方向发展的孔。介质发生泄漏，大多是点腐蚀造成的，通常其腐蚀深度大于其孔径。 晶间腐蚀：沿着金属材料的晶界产生的选择性腐蚀，金属外观没有明显变化，但其机械性能已经大大降低了。例如，不锈钢贫铬区产生的晶间腐蚀，是由Cr23 C6等碳化物在晶界析出，使晶界近旁的铬含量降到百分之几以下，故这部分耐蚀性降低。铝合金、锌、锡、铝等，也存在由于在晶界处不纯物偏析，导致晶界溶解速度增加的情况。 电偶腐蚀：具有不同电极电位的金属相互接触，并在一定的介质中所发生的电化学腐蚀。 磨损腐蚀：腐蚀性流体和金属表面间的相对运动，引起金属的加速磨损和破坏。一般这种运动的速度很高，同时还包括机械磨耗和磨损作用。