葡萄糖酸和丁二酸是重要的化工产品,在食品、医药、酿造、纺织、塑料等领域有广泛地应用。早在上世纪50年代同本及美国等国家就大批量生产,目前世界葡萄糖酸盐的产量约4万吨,而我国不足千吨。2005年中科院理化研究所工程塑料国家技术研究中心拟在江苏投产世界规模最大的聚丁二酸丁二酯,丁二酸的需求将大幅增加,因此研究开发葡萄糖酸和丁二酸的新工艺具有重要的意义。有机电合成反应条件温和,收率高,但是需要添加支持电解质,电解反应依赖于电解液的传质过程。因此分离工作复杂,并且葡萄糖酸的质量不高。本实验致力于研究一种新型的SPE夹心电极,并且借助此电极提高阳极葡萄糖酸的转化率和电流效率,减少葡萄糖酸的分离过程,提高产品纯度。本实验具体研究内容如下:1.研究了制备导电胶的方法,在制备导电胶的时候,阳极加入溴化钠,阴极加硫酸,并检测了导电胶的性能。2.研究了自制SPE夹心电极的方法,对于阳极,利用导电胶里的溴化钠间接电氧化合成葡萄糖酸,因此选择电极时就要考虑它是否有利于溴单质的生成,尽量减少析氧反应的发生。文献大多采用石墨作电极,但这种电极极易脱落,影响产品的纯度。本实验采用氧的析出电位低,耐腐蚀性好,使用寿命长的DSA电极。3.将葡萄糖加入到自制的SPE夹心电极里进行电解,以阳极的电流效率为指标,对影响电解条件的因素:葡萄糖的起始浓度、电流密度、温度和通电量进行了优化。确定了最佳电解条件:电流密度为2.5 A/dm~2,温度为35℃,葡萄糖的起始浓度为0.8mol/L,通过电极的电量为理论的1.2倍,葡萄糖的转化率为85%,电流效率为92%高于文献值。4.研究了成对电解顺丁烯二酸合成丁二酸的反应,Pb作阴极,DSA作阳极。优化电解条件,丁二酸的收率为90%以上。5.研究了分光光度法检测葡萄糖酸的产量。本论文采用自制的SPE夹心电极电解的方法,成对电解合成了附加值高的葡萄糖酸和丁二酸,最终提高了葡萄糖酸的转化率和丁二酸酐的。参考文献,目前国内外尚没有相关报道。对于SPE夹心电极的性能还有待于进一步研究。