锌催化电还原脱氯合成2,3,5,6-四氯吡啶：反应机理和工艺优化  

Electrochemical reduction of dechlorination of pentachloropyridine to 2,3,5,6-tetrachloropyridine over zinc-based catalyst: reaction mechanism and process optimization

作　　者：陈泽伟[1] 王一想 丁旭芬[1] 徐颖华[1] 马淳安[1] 

机构地区：[1]浙江工业大学化学工程学院,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江杭州310032

出　　处：《化工学报》2016年第6期2332-2339,共8页CIESC Journal

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(2012CB722604);国家自然科学基金项目(21106133,21576238)~~

摘　　要：采用循环伏安法和恒电位电解法,探讨了含有ZnCl_2的乙睛水混合溶液中五氯吡啶(PCP)在不锈钢阴极表面电还原脱氯生成2,3,5,6-四氯吡啶(2,3,5,6-TCP)的反应机理;采用恒电流电解法对该电还原脱氯过程的各种工艺条件进行了优化。结果表明:该体系中PCP电还原脱氯生成2,3,5,6-TCP主要遵循以Zn/Zn^(2+)为氧化还原媒介的间接电还原机理;优化工艺条件下(阴极液含0.025 mol·L^(-1)HCl+15%(体积分数)水+0.2 mol·L^(-1)苯磺酸钠+0.16 mol·L^(-1) ZnCl_2的乙腈溶液;电流密度为1.25 A·dm^(-2)),0.08 mol·L^(-1) PCP能高选择性地脱氯生成2,3,5,6-TCP,2,3,5,6-TCP的收率和电解电流效率分别可达88.7%和59.1%。The electrochemical dechlorination mechanism of pentachloropyridine（PCP） to 2,3,5,6-tetrachloropyridine（2,3,5,6-TCP） on stainless steel cathodes in an acetonitrile/water mixed solution containing ZnCl_2 was investigated by cyclic voltammetry and constant potential electrolysis methods. Moreover, an optimization of various operating conditions under constant potential electrolysis for the dechlorination process was performed in an H-cell. It showed that indirect electrochemical dechlorination using Zn/Zn2＋ as the redox mediator is the main pathway of PCP to 2,3,5,6-TCP. The 0.08 mol·L^（-1） PCP could be selectively dechlorinated to 2,3,5,6-TCP with 88.7% yield and 59.1% of current efficiency under optimum conditions（catholyte： an acetonitrile solution containing 0.025 mol·L^（-1） HCl, 15%（vol） water, 0.2 mol·L^（-1） sodium benzenesulfonate and 0.16 mol·L^（-1） ZnCl_2, and 1.25 A·dm^（-1）of current density）.

关 键 词：五氯吡啶 2 3 5 6-四氯吡啶 锌催化机理 电还原脱氯 工艺优化 

分 类 号：TQ151.5[化学工程—电化学工业]