CN114807984B - 一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法 - Google Patents
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114807984B CN114807984B CN202210443712.5A CN202210443712A CN114807984B CN 114807984 B CN114807984 B CN 114807984B CN 202210443712 A CN202210443712 A CN 202210443712A CN 114807984 B CN114807984 B CN 114807984B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- sodium bromide
- photoelectrode
- soluble
- epoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 118
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 title claims abstract description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims abstract description 45
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 30
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- PBCJIPOGFJYBJE-UHFFFAOYSA-N acetonitrile;hydrate Chemical compound O.CC#N PBCJIPOGFJYBJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 19
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000005457 ice water Substances 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- -1 enol compound Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 5
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- FSJSYDFBTIVUFD-SUKNRPLKSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;oxovanadium Chemical compound [V]=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FSJSYDFBTIVUFD-SUKNRPLKSA-N 0.000 claims description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241001274216 Naso Species 0.000 claims description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 claims 1
- 150000002085 enols Chemical class 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 43
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 19
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- XFTALRAZSCGSKN-UHFFFAOYSA-M sodium;4-ethenylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C1=CC=C(C=C)C=C1 XFTALRAZSCGSKN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- CPJRRXSHAYUTGL-UHFFFAOYSA-N isopentenyl alcohol Chemical compound CC(=C)CCO CPJRRXSHAYUTGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- SZHIIIPPJJXYRY-UHFFFAOYSA-M sodium;2-methylprop-2-ene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].CC(=C)CS([O-])(=O)=O SZHIIIPPJJXYRY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- DOKHEARVIDLSFF-UHFFFAOYSA-N prop-1-en-1-ol Chemical compound CC=CO DOKHEARVIDLSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 2
- GQNOPVSQPBUJKQ-UHFFFAOYSA-N 1-hydroperoxyethylbenzene Chemical compound OOC(C)C1=CC=CC=C1 GQNOPVSQPBUJKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRBJBYGJVIBWIY-UHFFFAOYSA-N 2-isopropylphenol Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1O CRBJBYGJVIBWIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZSPTYLOMNJNZNG-UHFFFAOYSA-N 3-Buten-1-ol Chemical compound OCCC=C ZSPTYLOMNJNZNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHUFGBSGINLPOW-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-4-(trifluoromethoxy)benzoyl cyanide Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(C(=O)C#N)C=C1Cl JHUFGBSGINLPOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001292396 Cirrhitidae Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004577 artificial photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000010523 cascade reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- QVDTXNVYSHVCGW-ONEGZZNKSA-N isopentenol Chemical compound CC(C)\C=C\O QVDTXNVYSHVCGW-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 1
- 238000001948 isotopic labelling Methods 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/01—Products
- C25B3/05—Heterocyclic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/01—Products
- C25B3/07—Oxygen containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/21—Photoelectrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B3/00—Electrolytic production of organic compounds
- C25B3/20—Processes
- C25B3/23—Oxidation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其属于化工能源领域。该方法采用溴化钠、水溶性烯烃加入到乙腈水溶液中，作为电解液；插入制备好的光电极作为工作电极，饱和Ag/AgCl作为参比电极，铂网作为对电极。通过模拟自然光，以较低的辅助偏压室温下恒电压电解,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物。该方法产品转换率、产率高、选择性好,并减少了工业废液对环境的污染,降低了环氧化物的制造成本,节省了大量的电能,降低了能耗,既经济又环保。
Description
技术领域
本发明属于化工能源领域中的有机环氧化物和氢能的制备方法，涉及主要利用模拟自然光在较低辅助偏压制备环氧化物，特别涉及一种利用清洁廉价的溴化钠光电催化氧化并且耦合产氢。适用于主要利用水溶性烯烃为原料。
背景技术
作为人工光合作用的一种方式，光电化学电池被广泛研究用于将阳光转化为太阳能燃料。光电化学电池分解水成氧气和氢气被认为是一种环境友好的燃料生产途径。迄今为止，从实际应用的角度来看，光电化学电池水分解电池的效率仍然很低，这主要是由于水的氧化反应动力学过于缓慢，此外，在光阳极产生的分子氧几乎没有经济价值。
环氧化物是重要的化工中间体，在聚合物、食品添加剂和药品方面有着重要的应用。因此，寻求改进和高效的环氧类氧化物的合成是工业和学术研究的一个关键课题。在各种氧化反应中，烯烃环氧化反应无疑是目前研究最多的有机转化反应之一。经典的环氧化方案需要使用如过氧化氢(H2O2)、t-过氧叔丁醇(TBHP)、过氧化羟基异丙苯(CHP)、乙苯过氧化氢等化学计量的过氧化物基氧化剂，或者这些氧化剂的衍生催化剂。但该方法存在氧化剂降解、毒性大、副反应多、操作条件苛刻、分离困难等问题。最常用的溴、氯卤代醇法(HALCON工艺)是另一种常用的工艺。然而，这一过程会消耗大量电能对能源造成浪费。因此，需要探索提供优异选择性同时保持生态良性的环氧化方法。
由于电极和底物之间的电子转移较慢，直接电合成总是显示出更高的过电位并导致更多副产品。此外，环氧化物的高选择性电合成只能在低电流密度下通过仔细控制施加的电压来实现，这会导致反应时间延长和效率低下。可以通过引入氧化还原介质来避免这些问题。在大多数情况下，铂和碳基材料被用作电极。然而，铂很容易被溴离子腐蚀，尽管铂提供了更好的环氧化物选择性。此外，碳基电极对Br-/Br2氧化还原介质表现出特别低的催化活性。因此，可能会发生水分解或其他副反应，导致较大的过电位和能量消耗。
综上所述，光电催化分解水产氢和传统烯烃环氧化的主要问题：
(1)光电催化分解水的效率很低，这主要是由于水氧化半反应的挑战，它由四电子和四质子转移过程组成。此外，除了动力学缓慢外，在光阳极产生的分子氧几乎没有经济价值。
(2)经典的烯烃环氧化方法需要有毒试剂和苛刻的反应条件，会造成严重的环境问题；
(3)传统电合成烯烃环氧化需要昂贵且低效的电极，并且能耗大反应时间长。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，在模拟自然光的条件下，利用光阳极使水溶性烯烃氧化为环氧化合物；优化反应条件，缩短反应时间。
本发明采用的技术方案为：一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取一定摩尔浓度的溴化钠、水溶性烯烃,一定体积百分比的乙腈水加入搅拌机中混合；将混合物料装入一组光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在搅拌下使用电化学分析仪进行测量。使用所制备的光电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以较低的辅助偏压，室温下恒电压电解一段时间,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物。
所述的光电极是纳米多孔BiVO4薄膜光电极。
所述制备光电极方法是通过电沉积将对苯醌还原为对苯二酚来制备BiOI薄膜；将BiOI薄膜转化为纳米多孔BiVO4薄膜。
所述电沉积BiOI薄膜是将0.03～0.05M2Bi(NO3)3·5H2O加入新配置好pH为1.5～1.8的40～60mL HNO3水溶液中。转移到冰水浴中超声后，变为乳白色溶液。向溶液中加入0.3～0.5MKI，继续冰水浴超声处理溶液变为澄清透明的橘黄色。加入0.2～0.25M对苯醌的10～30mL无水乙醇溶液，混合并冰水浴超声处理形成无色透明的红褐色电镀液。使用典型的三电极体系，包含一个清洗干净干燥的FTO工作电极、一个饱和的Ag/AgCl参比电极和一个Pt丝对电极，并且在室温﹥25℃时进行电沉积。选择-0.1V vs.Ag/AgCl恒电压电解，当通过总电荷达到0.17C/cm2时停止工作。将制备好的BiOI薄膜用镊子取下，去离子水冲洗3-5次并自然晾干。
所述BiOI薄膜转化为纳米多孔BiVO4薄膜是取30～40μL含有0.2M乙酰丙酮氧钒VO(acac)2的DMSO溶液缓慢滴加在BiOI薄膜上，转移到马弗炉中，以1.5～2.5℃/min升温速率到450℃保持2～2.5h后自然降温。将退火后的电极放入0.5～1MNaOH溶液中浸泡20～50分钟，同时温和搅拌将V2O5从BiVO4表面去除。最终得到的明白黄色BiVO4电极用去离子水冲洗并在空气中自然干燥。
所述溴化钠是相对于溶液的摩尔浓度为10～40mM的溴化钠。
所述水溶性烯烃是相对于溶液的摩尔浓度为10～40mM的水溶性烯烃。
所述水溶性烯烃包括带有磺酸盐的烯烃和烯醇类化合物的水溶性烯烃，带有磺酸盐的烯烃结构通式为NaSO3R1R2C＝CR3R4，其中：R1代表苯环、饱和烷基链；R2、R3、R4分别为饱和烷基链或者氢；烯醇类化合物的结构通式为HOR5R6C＝CR7R8，其中R5代表烷基链；R6、R7、R8分别为饱和烷基链或者氢。水溶性烯烃可选自对苯乙烯磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、异戊烯醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丙烯醇等。
所述乙腈水溶液是体积百分比为5～40％乙腈的水溶液。
所述光电化学电池是指使用带盖的方形石英光电化学电池。
所述持续搅拌是指使用机械搅拌、磁力搅拌或者使用流动池的持续搅拌。
所述的较低偏压是指相对于银氯化银0.3～1.2V的较低偏压。
所述的一段时间是指光电催化12～16h的时间。
所述的模拟自然光是指配备AM1.5的300W氙弧灯发出的光模拟太阳照明。
所述300W氙弧灯发出的光是指经过G滤光片，校准到100mW/cm2的入射光功率强度的光。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
(1)采用本发明，将水分解光电化学池动力学缓慢高耗能并且产生廉价副产物的水氧化阳极反应，代替为更有利的光电催化烯烃环氧化反应，以产生比氧气具有更高市场价值的有机化学品，并且阴极进行产氢。本发明不仅是一种用于有机化合物选择性氧化的环保方法，更是一种生产清洁能源的经济方法；
(2)采用本发明，使用不含有贵金属的廉价Br-/Br2氧化还原介质作为光电催化烯烃环氧化介质，进行间接光电催化合成。由于合适的氧化还原介质具有稳定的氧化能力，环氧化过程可以在温和的条件下进行，并且可以实现高选择性。因此该反应仅在室温搅拌下进行，并获得了几乎100％的烯烃转换率和环氧化物的选择性和产率；
(3)采用本发明，原有光阳极的一个关键障碍是由于存在水的光腐蚀而导致的光阳极的不稳定性。此外，空穴在非均相光阳极上的积累可能会导致不希望的副反应，例如水氧化。在这方面，廉价Br-/Br2氧化还原介体在将发生的反应空间从平面电极/电解质界面扩展到体电解质方面显示出优势。代替直接氧化光阳极表面的有机反应物，电极和基板之间的这种间接电子转移也可以通过选择具有适当氧化还原能力的介质来避免副反应。
(3)采用本发明，与高压驱动电催化系统相比，光电催化系统由于结合了可见光能量，可以显着降低施加的电压。从节能的角度来看，光电催化与需要更高应用电位和电能输入的电催化相比具有显著优势。可以引入光来降低电合成所需要的能耗从而降低开发成本，选择活性更好地钒酸铋电极作为光阳极降低了反应活化能优化了反应条件。。
(4)为了追求可持续和清洁的方式，相比于使用有毒和容易产生副产物的氧化剂，如果水可以用作光电化学电池中用于烯烃环氧化的氧化剂，那将是很有吸引力的。尽管本方法使用光电化学电池在空气中进行，但H2 18O的同位素标记实验证明水是氧化反应的唯一氧源。
附图说明
图1为本发明的光电极制备流程示意图。
图2为本发明的以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物系统示意图。
图3为本发明的0.8V和1.2V恒电压光电解下环氧化物产量对时间的依赖性图。
图4为本发明的0.0V、0.8V和1.2V恒定偏压下光电化学氧化电流-时间曲线图。
图5为本发明的开断光下以0.8V恒电压光电解下环氧化物产量对时间的依赖性图。
图6为本发明的以60mM溴化钠恒电压光电解下的时间电流曲线图。
图7为本发明的光电极和传统铂电极比较的伏安曲线图。
图8为本发明的代表性四种水溶性烯烃电流时间曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1光电极的制备
光电极制备方法如下，其流程示意图如图1所示。
a、电沉积BiOI薄膜的制备
将0.04M2Bi(NO3)3·5H2O加入新配置好pH为1.7的50mL HNO3水溶液中。转移到冰水浴中超声5分钟后，变为乳白色溶液。向溶液中加入0.4M KI，继续冰水浴超声处理5分钟后，溶液变为澄清透明的橘黄色。加入0.23M对苯醌的20mL无水乙醇溶液，混合并冰水浴超声处理5分钟后，形成无色透明的红褐色电镀液。使用典型的三电极体系，包含一个清洗干净干燥的FTO工作电极、一个饱和的Ag/AgCl参比电极和一个Pt丝对电极，并且在室温﹥25℃时进行电沉积。选择-0.1V vs.Ag/AgCl恒电压电解，当通过总电荷达到0.17C/cm2时停止工作。将制备好的BiOI薄膜用镊子取下，去离子水冲洗5次并自然晾干。
b、BiOI薄膜转化为纳米多孔BiVO4薄膜：
取35μL含有0.2M乙酰丙酮氧钒VO(acac)2的DMSO溶液缓慢滴加在BiOI薄膜上，转移到马弗炉中，以2.5℃/min升温速率到450℃保持2h后自然降温。将退火后的电极放入1MNaOH溶液中浸泡30分钟，同时温和搅拌将V2O5从BiVO4表面去除。最终得到的明白黄色BiVO4电极用去离子水冲洗并在空气中自然干燥1h。
实施例2光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
图2是以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物系统示意图。一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM对苯乙烯磺酸钠体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解16h,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物，并且未检测到其他副产物(转化率>99％，选择性>99％，产率选择性>99％)。
实施例3光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM甲基烯丙基磺酸钠，体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解16h,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物；并且未检测到其他副产物(转化率>99％，选择性>99％，产率选择性>99％)。
实施例4光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM的3-甲基-3-丁烯-1-醇，体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解12h,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物；并且未检测到其他副产物(转化率>99％，选择性>99％，产率选择性>99％)。
实施例5光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM的丙烯醇，体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解12h,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物；并且未检测到其他副产物(转化率>99％，选择性>99％，产率选择性>99％)。
实施例6光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为40mM的溴化钠、20mM的对苯乙烯磺酸钠，体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解16h,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物；并且未检测到其他副产物(转化率>99％，选择性>99％，产率选择性>99％)。
实施例7光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM的对苯乙烯磺酸钠，体积百分比为5％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解16h,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物。
对比例1光电极0.8V和1.2V电压下不同时间利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM对苯乙烯磺酸钠体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V和1.2V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解0～16h,即制得对应时间可溶性烯烃对应的环氧化物。
图3是以0.8V和1.2V恒电压光电解下环氧化物产量对时间的依赖性，根据图3可以判断，较高外置偏压1.2V下环氧化物的产量与时间呈现开口向下的抛物线，反应速率先增加后减小，4h左右反应速度最快，12h反应速度变慢。略低外置偏压0.8V下环氧化物的产量与时间呈现线性关系，随着时间增加反应速率几乎不变16小时底物完全反应。虽然二者的电压变化仅为为0.4V，但是产率和时间的关系有较大的差异，对于0.8V电压下，Br-的消耗速率和底物氧化速率几乎一致，也就是Br+的生成速率和反应速率平衡，从而导致产量与时间呈现线性关系环氧化物生成速率没有较大的波动和改变。
对比例2光电极不同电压下利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM对苯乙烯磺酸钠体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.0V、0.8V和1.2V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解16h,即制得对应时间可溶性烯烃对应的环氧化物。
图4是以0.0V、0.8V和1.2V恒定偏压下的光电化学氧化电流-时间曲线，根据图4可以判断，将施加的电位提高到1.2V，NaSS的PEC氧化实现了相当的转化效率(100％)和环氧化物选择性(95％)。与0.8V时的PEC反应相比，1.2V时的反应显示反应初期光电流密度较高，环氧化物生成速率较高，两者均随反应时间逐渐降低。这种现象归因于光阳极表面Br-氧化为Br+和Br+与NaSS之间的后续反应平衡。在高偏压下，光生氧化剂Br+对NaSS的环氧化成为级联反应的限速步骤。结果，NaSS在1.2V下完全转化的总反应时间基本上等于在0.8V下进行的反应时间。但是，提高外部偏压会导致环氧化的法拉第效率降低(28％)。
对比例3开断光下光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为20mM的溴化钠、20mM对苯乙烯磺酸钠体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射，光照反应两小时，避光暗反应两小时。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解0～10h,即制得对应时间可溶性烯烃对应的环氧化物。
图5是开断光下以0.8V恒电压光电解下环氧化物产量对时间的依赖性，选择0.8V的恒定输入电压以及使用光电极进行长时间恒电压电解，探究其产物生成情况。在黑暗和模拟太阳光照射下的氧化电流和产物积累如图5所示。溴化钠的氧化电流在黑暗中可以忽略不计并且没有环氧化物生成，即在没有光照的情况下光响应很弱。相比之下，在模拟太阳光照射下的生成根据核磁共振氢谱测试可见，并且在此期间检测到反应的中间产物。这些结果表明在模拟太阳光下电子能够有效地从底物注入光薄膜，并且暗态条件下很弱的光电流不足以氧化底物，证明了溴化钠介导的光电化学催化烯烃环氧化的可行性。
对比例4光电极利用高浓度溴化钠生产水溶性环氧化物
一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，包括下列步骤：
a、取料并配制反应液:取摩尔浓度为60mM的溴化钠、20mM对苯乙烯磺酸钠体积百分比为20％乙腈的水加入搅拌机中混合；将混合物料装入带盖的石英光电化学池内持续搅拌；
b、光电催化氧化:光电化学电池在磁力搅拌下，并使用电化学分析仪进行测量。使用实施例1中所制备的BiVO4电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极。通过模拟自然光，从工作电极的背面照射。以0.8V相对Ag/AgCl辅助偏压，25℃室温下恒电压电解16h,即制得少量可溶性烯烃对应的环氧化物。
图6是以60mM溴化钠恒电压光电解下的时间电流曲线，根据图6可以发现，添加了60mM溴化钠，即溴化钠和对苯乙烯磺酸钠的摩尔比为3:1，在6h以内光电流密度从3mA/cm2快速下降为1.5mA/cm2，下降了50％。并且虽然对苯乙烯磺酸钠完全转换，但是所得到的目标化合物烯烃环氧化物少，选择性低，产率低，并且高电流下反应的法拉第效率低。
实施例8
图7为光电极和传统铂电极比较的伏安曲线图，光电化学氧化实验是在模拟太阳光照射下(AM1.5G，100Mw/cm2)室温下空气中进行的。在电化学工作站CHI660e电化学工作站上，通过线性伏安法对所制备钒酸铋光电极和贵金属铂电极进行烯烃环氧化性能测试，与贵金属铂电极的电化学电池(2)号线相比，光电化学电池(1)号线中溴化钠介导的水溶性烯烃氧化的起始电位阴极偏移了接近1V。该结果表明与高压驱动电催化系统相比，光电催化系统由于结合了可见光能量，可以显着降低施加的电压。
图8为水溶性烯烃电流时间曲线图，根据实施例2～5进行，即光电化学氧化实验是在模拟太阳光照射下(AM1.5G，100Mw/cm2)室温下空气中进行的。在电化学工作站CHI660e电化学工作站上，通过恒电压电解对所制备钒酸铋光电极进行烯烃环氧化性能测试。在12或16h的连续光照期间，光电化学氧化实验表现出相对稳定的光电流，约为1.25mA/cm2，与LSV实验在相同电位下得到的光电流基本相同。水溶性烯烃(a)对苯乙烯磺酸钠(NaSS)、(b)甲基烯丙基磺酸钠(NaMASS)、(c)3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBL)、(d)丙烯醇(AAL)几乎完全转化为其环氧化物，并且未检测到其他副产物(转化率>99％，选择性>99％，产率选择性>99％)。
Claims (7)
1.一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法,其特征在于包括下列步骤:
a、将溴化钠溶液、水溶性烯烃加入到乙腈水溶液中搅拌混合得到混合液；所述溴化钠与水溶性烯烃的摩尔比为1-2:1；所述乙腈水溶液为体积百分比5～40％乙腈的水溶液；
b、将混合液加入到光电化学池中，采用纳米多孔BiVO4薄膜光电极作为工作电极，铂网作为对电极,饱和Ag/AgCl作为参比电极；在搅拌下，通过模拟自然光从工作电极的背面照射；以0.3～1.2V的辅助偏压，室温下恒电压电解,即制得可溶性烯烃对应的环氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其特征在于，所述光电极的制备方法如下：
将0.03～0.05M的2Bi(NO3)3·5H2O加入pH为1.5～1.8的40～60mL HNO3水溶液中；冰水浴超声后依次加入0.3～0.5M的KI和10～30mL的0.2～0.25M对苯醌的无水乙醇溶液，混合并冰水浴超声处理得到电镀液；
三电极体系包含FTO工作电极、饱和Ag/AgCl参比电极和Pt丝对电极，并且在室温﹥25℃时在电镀液中进行电沉积，得到BiOI薄膜；
取30～40μL含有0.1～0.3M乙酰丙酮氧钒的DMSO溶液缓慢滴加在BiOI薄膜上，转移到马弗炉中，以1.5～2.5℃/min升温速率到450℃保持2～2.5h后自然降温；将退火后的电极放入0.5～1M NaOH溶液中浸泡20～50分钟，冲洗、干燥，得到纳米多孔BiVO4薄膜光电极。
3.根据权利要求1所述的一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其特征在于:所述混合液中溴化钠的摩尔浓度为10～40mM。
4.根据权利要求1所述的一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其特征在于:所述水溶性烯烃包括带有磺酸盐的烯烃和烯醇类化合物的水溶性烯烃；
带有磺酸盐的烯烃结构通式为NaSO3R1R2C＝CR3R4，其中：R1代表苯环、饱和烷基链；R2、R3、R4分别为饱和烷基链或者氢；
烯醇类化合物的结构通式为HOR5R6C＝CR7R8，其中R5代表烷基链；R6、R7、R8分别为饱和烷基链或者氢。
5.根据权利要求1所述的一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其特征在于:所述电解的时间是12～16h。
6.根据权利要求1所述的一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其特征在于:所述模拟自然光是指配备AM 1.5的300W氙弧灯发出的光，经过G滤光片，校准到100mW/cm2的入射光功率强度的光。
7.根据权利要求2所述的一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法，其特征在于:所述电沉积选择-0.1V vs.Ag/AgCl恒电压电解，当通过总电荷达到0.17C/cm2时停止工作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210443712.5A CN114807984B (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210443712.5A CN114807984B (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114807984A CN114807984A (zh) | 2022-07-29 |
| CN114807984B true CN114807984B (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=82506560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210443712.5A Active CN114807984B (zh) | 2022-04-26 | 2022-04-26 | 一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114807984B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4602986A (en) * | 1983-09-29 | 1986-07-29 | The British Petroleum Company P.L.C. | Electrochemical conversion of olefins to oxygenated products |
| WO2012007931A2 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Dublin City University | Silver electrode catalyst |
| CN106435635A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-22 | 浙江大学 | 一种高效光电催化分解水产氧电极的制备方法及应用 |
-
2022
- 2022-04-26 CN CN202210443712.5A patent/CN114807984B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4602986A (en) * | 1983-09-29 | 1986-07-29 | The British Petroleum Company P.L.C. | Electrochemical conversion of olefins to oxygenated products |
| WO2012007931A2 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | Dublin City University | Silver electrode catalyst |
| CN106435635A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-02-22 | 浙江大学 | 一种高效光电催化分解水产氧电极的制备方法及应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "化学水浴沉积制备三维Ｖ２Ｏ５ 薄膜电极及其电容性能＊ ";田颖;《功能材料》;第48卷(第4期);第0475-04079页 * |
| "A molecular tandem cell for efficient solar water splitting";Degao Wang等;《PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA》;第107卷(第24期);第13256-13260页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114807984A (zh) | 2022-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3242964B1 (en) | Electrochemical and photoelectrochemical oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid and 2,5-diformylfuran | |
| KR100806168B1 (ko) | 태양 전지의 기전력을 이용한 광촉매 물 분해 수소에너지제조방법 | |
| Guo et al. | Electrochemical CO2 reduction using electrons generated from photoelectrocatalytic phenol oxidation | |
| Wan et al. | A solar assisted microbial electrolysis cell for hydrogen production driven by a microbial fuel cell | |
| Zhao et al. | Efficient wastewater treatment and simultaneously electricity production using a photocatalytic fuel cell based on the radical chain reactions initiated by dual photoelectrodes | |
| Antoniadou et al. | Photoelectrochemical oxidation of organic substances over nanocrystalline titania: Optimization of the photoelectrochemical cell | |
| CN106329033A (zh) | 一种基于水溶性快速反应动力学电对的光电化学储能电池 | |
| Liu et al. | An effective self-driven PFC-PEC hybrid system for hydrogen generation from organic substance | |
| Liang et al. | Hydrogen generation promoted by photocatalytic oxidation of ascorbate and glucose at a cadmium sulfide electrode | |
| Han et al. | Photoelectrochemical batteries for efficient energy recovery | |
| CN114481192B (zh) | 一种Cd掺杂的二氧化钛/硫化铟锌光阳极及其制备方法 | |
| Queiroz et al. | Photocatalytic fuel cells: From batch to microfluidics | |
| Andrade et al. | Decreasing the charging voltage of a zinc-air battery using a bifunctional W: BiVO4/V2O5 photoelectrode and sulfite as a sacrificial agent | |
| CN108866563A (zh) | 一种硼化钴修饰的钒酸铋膜光电阳极、其制备方法与用途 | |
| CN108364792A (zh) | 一种镍钴硒空心球状多级结构材料的制备方法及其应用 | |
| Sena et al. | Photoassisted chemical energy conversion into electricity using a sulfite‑iron photocatalytic fuel cell | |
| Zhong et al. | Recent decoupling and coupling strategies for water splitting | |
| CN114807984B (zh) | 一种模拟自然光下以光电极利用溴化钠生产水溶性环氧化物的方法 | |
| CN107164780B (zh) | 一种wo3/石墨烯量子点复合膜光阳极的制备方法 | |
| Ko et al. | Bias-Free photoelectrochemical H2O2 production and its in situ applications | |
| WO2011133492A1 (en) | Biocathode-photoanode device and method of manufacture and use | |
| CN111952606A (zh) | 一种Fe/HKUST-1催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN108063274B (zh) | 一种新型牺牲燃料电池及其制备方法和采用成对合成法应用于二氧化碳再利用 | |
| Gui et al. | A solar storable fuel cell with efficient photo-degradation of organic waste for direct electricity generation | |
| US20170137950A1 (en) | Electrochemical production of hydrogen with dye-sensitized solar cell-based anode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |