溴水杨醛席夫碱镍配合物修饰碳糊电极的制作[1]

第
31卷第
8期


Vol.31
No.8


2008年
08月


Aug.
2008

5-溴水杨醛席夫碱镍配合物修饰碳糊电极的制作


张小华
1!李璟
1!王欣
1!陈王莹1!魏顺金
2


(1.河北化工医药职业技术学院，河北石家庄050026；2.河北省化工研究院，河北石家庄
050031)
[摘要]以
5-溴水杨醛为原料，制备了
5-溴水杨醛席夫碱镍配合物，制作了
5-溴水杨醛席夫碱镍配合物修饰碳糊电极，
确定了电极制作的最佳材料配比：活性物质质量∶石墨质量∶固体石蜡质量为
9.43%∶56.60%∶33.96%。


[关键词
]席夫碱镍配合物；化学修饰碳糊电极；电催化氧化
[中图分类号
]
O
641.4
[文献标识码
]
A


席夫碱及其配合物在催化领域的应用很广，它主
要应用于聚合反应、不对称催化环丙烷化反应、烯烃
催化氧化和电催化氧化还原领域
[1-7]。采用席夫碱配
合物修饰碳糊电极对甲醛的电催化氧化目前鲜有报
道[8-13]。

本文以
5-溴水杨醛为原料，制备了
5-溴水杨醛
席夫碱镍配合物
(Nickel
complex
of
taurine-5-bromosalicylaldehyde
Schiffbase，
简称
BrTSSBNi)，制作了
5-溴水杨醛席夫碱镍配合
物修饰碳糊电极(简称
BrTNiMCPE)，确定了电极制作
的最佳材料配比。
1实验原理


1.1
BrTSSBNi的合成原理
2实验部分


2.1主要试剂和仪器
5-溴水杨醛、氢氧化钾、氢氧化钠、甲醛溶液、甲
酸溶液、无水乙醇、醋酸镍、N，
N-二甲基甲酰胺(以上
均为分析纯)；固体石蜡(纯度大于
99.6%)、石墨粉
(纯度大于
99.5%)、牛磺酸(生化试剂)等。

CHI
660
A电化学工作站(上海辰华仪器公司)；
AL
204电子天平
(梅特勒－托利多仪器有限公司)
等。


[收稿日期
]2008-04-08


[作者简介
]张小华(1963-)，男，副教授，主要从事精细化工
教学与科研工作。

[文章编号
]1003-5095(2008）08-0009-03

2.2溴代水杨醛席夫碱镍配合物的合成
2.2.1
5-溴水杨醛缩牛磺酸席夫碱配体
(简称
BrTS
SB)的合成
称取
4.0
g
5-溴水杨醛加入到
40
mL无水乙醇
溶液中，在
60
℃的水浴加热下不断搅拌使其溶解，
转入反应瓶中。称取
1.12
g氢氧化钾加入到
10
mL
蒸馏水中，溶解之后加入
2.5
g牛磺酸，不断搅拌使
其溶解，搅拌下缓慢滴加到反应瓶中。加完后在
60
℃的水浴下继续搅拌反应
2.0
h,将反应液放置
至析出晶体。过滤,晶体经无水乙醇重结晶两次，得到
浅黄色晶体，50
℃下，真空干燥
2
h，最后获得
BrTSSB。


2.2.2
BrTSSBNi的合成
称取
5-溴水杨醛缩牛磺酸席夫碱配体
0.62
g
溶于
15
mL无水乙醇和
5
mL蒸馏水的混合溶液中，
在搅拌下将
10
mL溶

有
0.50
g醋酸镍溶液慢慢滴加
到上述混合溶液中，在
60
℃的水浴中搅拌
2.0
h，冷
却,放置过夜至析出固体，抽滤,固体依次用无水乙
醇、蒸馏水洗涤，在
50
℃下，真空干燥
2
h，得到黄绿
色固体粉末，即为
BrTSSBNi。


2.3
BrTNiMCPE的制作方法
用小烧杯称取
BrTSSBNi,加入
DMF中，再加入石
墨粉，搅拌均匀，50
℃下真空干燥，即可获得电极材
料。将干燥后的电极材料磨成粉末并与石蜡加热到
80
℃搅匀，迅速装入内径
3
mm的玻璃管中压紧,
趁热在另一端插入铜导线，冷却后在称量纸上抛光，
即制得了
BrTNiMCPE。


2.4
BrTNiMCPE对甲醛电催化氧化性能测试方法
底液选择采用
0.1
mol/L的
NaOH溶液。用循环
伏安法在
0～0.80
V之间对修饰碳糊电极进行线性




·10·河北化工
第8期
扫描，测出其氧化峰电流值，扫描速率为
100
mV/s。
用同样的方法，测定底液含
0.1
mol/L的
NaOH和

0.01
mol/L甲醛混合溶液的氧化峰电流值。含有甲
醛的氧化峰电流值与不含甲醛的氧化峰电流值之差，
即为修饰碳糊电极的对甲醛电催化电流。电催化电流
越高，对应的电活性物质和修饰碳糊电极对甲醛的电
催化氧化性能越好。
2.5修饰碳糊电极最佳制作条件的确定
利用正交实验来确定
BrTNiMCPE的最佳制作条
件。以氧化峰电流值为考察指标，采用
L9

（3
4）正交表
来安排实验，见表
1，实验结果见表
2。
表
1
L9因素水平表

（3
4）
水平
因素
A活性物质/gB石墨/gC石蜡/g


1
0.030
0.30
0.14
2
0.040
0.35
0.16
3
0.050
0.40
0.18
表
2正交实验方案及结果

水平
因素
活性物质
/g石墨
/g石蜡
/g氧化峰电流值
/mA


1
0.030
0.30
0.16
1.430
2
0.030
0.35
0.14
1.255
3
0.030
0.40
0.18
1.304
4
0.040
0.30
0.14
1.862
5
0.040
0.35
0.18
1.674
6
0.040
0.40
0.16
1.626
7
0.050
0.30
0.18
2.468
8
0.050
0.35
0.16
2.295
9
0.050
0.40
0.14
2.232
T1
3.984
5.760
5.349
T2
5.162
5.224
5.351
T3
6.995
5.162
5.444
t1
1.328
1.920
1.783
t2
1.721
1.741
1.784
t3
2.332
1.721
1.815
极差
1.004
0.199
0
0.032
0


优选方案
A3
B1
C3

从表
2中极差分析可以得出结论：⑴各因素对实
验指标的影响按大小次序为
A(电活性物质用量)＞B(石墨用量)＞C(石蜡用量)；⑵最好的方案为
A
3B1C3，
即电活性物质
0.050
g、石墨
0.30
g、石蜡
0.18
g。极
差分析得到的最好方案与
9个实验中的
7
#实验方案
一致。
3
BrTNiMCPE的稳定性

用制得的
BrTNiMCPE在甲醛的
NaOH溶液中进
行连续电催化氧化反应，扫描稳定

后的氧化峰电流可
以保持
2
h不发生变化。在常温下将该修饰电极置于

空气中放置
24
h后，继续对甲醛溶液扫描显示还有
很强的催化作用，说明该修饰电极对甲醛的电催化氧
化稳定性良好。将修饰电极进行再次抛光，表面更新
后，可以继续用于催化，且催化效果与以前相比基本
不变。
4结论


4.1制备了
5-溴水杨醛缩牛磺酸席夫碱镍配合物，
制作了
5-溴水杨醛缩牛磺酸席夫碱镍配合物修饰碳
糊电极。
4.2确定了电极制作的最佳材料配比(质量百分比)
为：活性物质质量∶石墨质量∶固体石蜡质量
=
9.43%∶56.60%∶33.96%。
4.3BrTNiMCPE在甲醛的
NaOH溶液中进行连续催
化，扫描稳定后的氧化峰电流可以保持
2
h不发生变
化，说明修饰电极的稳定性很好。
[参考文献]


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27（2）：3-6.
（下转第
43页）



第
8期朱崇岩：优化冷冻水系统管理·43·

保持较好，使
2007年清洗过程中除因加药剂导致电
导率升高外，冷冻水其余指标均在合格范围内。由此
也可以看出密闭式循环冷却水系统明显地较敞开式
循环冷却水系统易于控制。
3结论

清洗、预膜有利于冷冻水系统的控制，清洗、预膜
会消耗大量的药剂，预膜后系统置换会消耗大量的水
资源，导致能耗、物耗增加。鉴于冷冻水系统具有易于
控制的优点，建议冷冻水系统
5年或更长时间清洗一
次，日常管理采用具有缓蚀作用的共聚物并含有铜缓
蚀剂的药剂，一次投加入冷冻水系统中足够的浓度，

当较长一段时间后由于水的消耗导致浓度下降时，补
加一定的药剂以维持足够的浓度。关于预膜处理效果
的检验，目前尚无准确、简便、快捷的方法进行现场检
验，预膜过程中，可观察挂片上成膜情况，如挂片上膜
层均匀致密、色晕一致无锈蚀即表示预膜良好。然而
冷冻水系统设计上没有挂挂片装置，也没有用于监测
腐蚀情况的模拟换热器，这也正是因为冷冻水系统为
密闭式循环冷却水系统，具有易于控制的特点，建议
单独用预膜剂处理挂片，从挂片预膜效果判断预膜剂
的使用效果，大检修期间拆冷冻水换热器时检查并做
好记录。


Analysis
and
Summary
of
Chilled
Water
System
Management


ZHU
Chong-yan（Shijiazhuang
Chemical
Fiber
Company,Shijiazhuang050032,China）
Abstract!The
management
of
chilled
water
system
in
our
plant
is
not
optimum.After
analysis
andsummary，
find
out
a
better
management
method.
Key
words：rinse；pregenerate
membrane；
prevent
corrossion


""""""""""""""""""""""""""


（上接第
36页）
以顺酐、反酸、二甘醇、三甘醇及癸二酸为原料，
合成的
DCPD改性不饱和聚酯具有优良的气干性，与
其他材料复合可生产柔韧性、附着力、打磨性及冲击
性均符合日本标准的原子灰，癸二酸的加入可明显改
善原子灰的柔韧性。
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.
Study
on
Preparation
ofUnsaturated
Polyester
for
Putty


LI
Xue-ping1，FANG
Cui2,NIU
Chun-mei2


(1.Hebei
Donghua
Chemical
General
Company,Shijiazhuang
050038,China;2.He

bei
University
of
Scienceand
Technology，


Shijiazhuang
050018,China)


Abstract:The
air-drying
unsaturated
polyester
resins
modified
by
dicyclopentadiene
was
prepared.
The
effects
of
the


ratio
of
total
acid
to
total
alcohol,
the
content
of
sebacic
acid
and
the
ratio
of
diglycol
to
triethylene
glycol
on
the


properties
of
unsaturated
polyester
resin
were
studied.
The
recipe
of
unsaturated
polyester
with
short
air-drying
time,


good
toughness
and
mechanical
properties
was
determined.
The
performance
of
putty
based
on
the
resin
such
as
polish,


softness,
attachment
to
metal
have
met
the
standards
of
Japanese
putty.


Key
words:dicyclopentadiene；unsaturated
polyester
resin；air-drying；


!!!!!!!!!!!!!!!!!(putty) !!!!!!!!!


（上接第
10页）

5-bromo-aldehydeSchiffBaseNickelComplexModified
Carbon
Paste
Electrode
Production


ZHANG
Xiao-hua1,LI
Jing1,WANG
Xin1,CHEN
Ying1,WEI
Shun-jin2


(1.Hebei
Chemical
&
Pharmaceutical
College,
Shijiazhuang
050026,
China;
2.Hebei
Research
Institute
of
Chemical
Indus


try,
Shijiazhuang
050031,
China)


Abstract:
The
article
synthesized
5-bromosalicylaldehyde
Schiff
base
and
its
nickel
complex,
produced
carbon
paste


electrode
modified
by
5
-bromo-aldehyde
Schiff
base
nickel
complex.
Obtaining
the
best
manufacture
condition
of
carbon


paste
electrode
with
the
orthogonal
experiment:
the
quality
of
active
material∶the
quality
of
graphite∶the
quality
of


the
solid
paraffin
is
9.43
%∶56.60
%∶33.96%.


Key
words:nickel
complex；chemicall
modified
carbon
paste
electrode；
electrocatalytic
oxidation