[发明专利]一种电催化产过氧化氢耦合有机物选择性氧化装置和方法

摘要

本发明属于电化学有机合成领域，具体涉及一种将电催化产过氧化氢与有机物选择性氧化耦合的装置和方法，反应装置由阳极室、阴极室和有机催化室组成，阴极室含有氧还原制过氧化氢催化剂，阳极室含有水氧化或氢气氧化催化剂，有机催化室含有有机物氧化催化剂，阳极室与有机催化室之间用阳离子交换膜隔开，阴极室与有机催化室用阴离子交换膜隔开；工作时，阴极室通入氧气或者空气，阳极通入氢气或水，有机催化室通入有机反应物；通电条件下，阴极发生氧还原得到OOH‑，阳极发生水氧化或氢氧化反应得到H+，通过相应阴、阳离子交换膜进入中间有机催化室形成H2O2，进一步在催化剂作用下氧化有机物。本发明将氧还原产生的低浓度过氧化氢直接用于有机物氧化，避免了H2O2的分离、浓缩和储运成本及安全问题，具备显著的经济效益。在其用于苯酚氧化、苯甲醇氧化、糠醇氧化和环己酮转化时，目标产物苯二酚、苯甲醛、糠醛和环己酮肟的选择性均大于98％，对应总电流效率21％～49％。