近日,生化学院专用化学品绿色制造团队在化工领域权威期刊AIChE Journal上发表题为“Boosting Faradaic efficiency in anodic chlorination: Strategies from electrode modification to device development”的论文。浙江科技大学为该论文第一完成单位。沈涛博士为论文第一作者,蒋成君正高级实验师为论文通讯作者,浙江大学钱超教授和周少东教授为共同通讯作者。
氯碱工业是最基础的化工工业之一,主要用于聚氯乙烯、环氧丙烷、环氧乙烷、二氯甲烷、盐酸及各类氯化中间体的原料。以液氯为氯源的氯化工艺,其理论氯原子利用率最高仅为50%,一半的氯转化为盐酸。目前工业上对盐酸的需求较低,盐酸的有效再利用比较困难。
研究团队前期开发了以盐酸为直接氯源的电化学氯化新工艺(ACS Sustainable Chem. Eng. 2024, 12, 3289-3297;CN117947434A)。针对该工艺中盐酸所含水分引发阳极竞争析氧副反应的问题,本团队进一步开发出了上下双层的电化学合成反应新装置,通过物理隔离阳极与水相,显著抑制析氧副反应;采用平行电极布置方式,实现均匀电场强度分布,同时便于调节电极间距及扩大电极面积。此外,引入胶束强化两相间的传质效率。基于上述装置的优化设计,该研究显著提升了电化学氯化反应的法拉第效率,推动电能与盐酸的高效协同利用。


该研究成果得到了浙江省“尖兵领雁”项目、浙江科技大学基本科研业务费专项资金项目等的资助。文章链接:https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aic.18880
文稿:沈涛 初审:付阳 终审:路胜利