对甲基苯酚电催化氧化机理

高等学校化学学报

对甲基苯酚电催化氧化机理

田玫, 杨丽娟, 崔瑞海, 张恒彬, 毕晶

哈尔滨学院物理化学研究室, 哈尔滨 150086

收稿日期:2007-11-09 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-07-10 发布日期:2008-07-10
通讯作者: 田玫

Studies on Electrocatalytic Oxidation Mechanism of p-Methylphenol

TIAN Mei*, YANG Li-Juan, CUI Rui-Hai, ZHANG Heng-Bin, BI Jing

Physical Chemistry Laboratory, Harbin University, Harbin 150086, China

Received:2007-11-09 Revised:1900-01-01 Online:2008-07-10 Published:2008-07-10
Contact: TIAN Mei

摘要/Abstract

摘要： 在无隔膜电解槽中, 利用线性伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO₂电极对于对甲基苯酚氧化的电催化活性, 通过阳极过程中对甲基苯酚及其氧化中间产物的液相色谱测定, 研究了对甲基苯酚电催化氧化降解的机理. 研究结果表明, Ti/PbO₂电极能够有效地电催化氧化水溶液中的对甲基苯酚, 在25 ℃下, 初始浓度为2 mmol/L的对甲基苯酚溶液, 恒定电流密度为50 mA/cm², 电解3 h, 对甲基苯酚的转化率为74.32%, 有机碳去除率为61.81%. 对甲基苯酚电氧化降解要经过生成对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、对苯二酚、对苯醌、顺丁烯二酸和草酸, 最终变成CO₂的历程, 其中对苯二酚的氧化和顺丁烯二酸的氧化为反应的速控步骤.

关键词: 对甲基苯酚, 电氧化, 电催化, 反应机理

Abstract: Electrocatalytic activity of Ti/PbO₂ anode on oxidation degradation of p-methylphenol was studied by linear sweeping voltammetry and galvanostatic electrolysis in an electrolytic cell without diaphragm. Electrocatalytic oxidation mechanism of p-methylphenol was explored by HPLC analysis of p-methylphenol and its degradation intermediates in anodic oxidation processes. The results indicat that Ti/PbO₂ electrode can electrocatalyze the oxidation of p-methylphenol and its intermediates in the solution effectively. The conversion of p-methylphenol and the removal ratio of oganic carbon reached 74.31% and 61.8% in 3.0 h, respectively, in the electrolyzing process with constant current 50 mA/cm² in the solution containig initial concentration 2 mmol/L of p-methylphenol at 25 ℃. The pathway of electrooxidation degradation of p-methylphenol may be p-methylphenol→p-hydroxybenmethanol→p-hydroxybenzaldehyde→p-hydroxybenzoic acid→hydroquinone→benzoquinone→maleic acid→oxalic acid, and the final product is CO₂. The electrooxidation reactions of hydroquinone and maleic acid are the rate determining steps.

Key words: p-Methylphenol, Electrooxidation, Electrocatalysis, Reaction mechanism

中图分类号:

O646.51

TrendMD:

田玫, 杨丽娟, 崔瑞海, 张恒彬, 毕晶. 对甲基苯酚电催化氧化机理. 高等学校化学学报, doi: .

TIAN Mei*, YANG Li-Juan, CUI Rui-Hai, ZHANG Heng-Bin, BI Jing. Studies on Electrocatalytic Oxidation Mechanism of p-Methylphenol. Chem. J. Chinese Universities, doi: .

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