
【化】 electrochemical synthesis
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
【化】 chemical synthesis; chemosynthesis
【医】 chemosynthesis
电化学合成(Electrochemical Synthesis)是指利用电能驱动化学反应,在电极表面通过电子转移过程合成目标化合物的方法。其核心是通过阳极(anode)上的氧化反应和阴极(cathode)上的还原反应实现物质的转化与合成,反应通式可表示为:
$$ text{氧化反应(阳极): } ce{R -> R^{+} + e^{-}} text{还原反应(阴极): } ce{S + e^{-} -> S^{-}} $$
直接利用电能替代传统化学还原剂/氧化剂,通过调节电压/电流精确控制反应活性,减少副产物生成(来源:美国化学会 ACS Publications)。
需在电解质溶液(如酸、碱或离子液体)中进行,离子迁移完成电荷传递。电极材料(如铂、石墨)的选择直接影响反应效率(来源:Royal Society of Chemistry)。
避免使用有毒试剂(如氰化物、重金属催化剂),符合原子经济性原则(来源:ScienceDirect)。
近年聚焦配对电解(Paired Electrolysis)技术,即在阴阳极同步进行增值反应(例如阴极还原有机物同时阳极产氧),显著提升能量利用率。据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,该技术被列为化学领域十大新兴技术之一(来源:IUPAC)。
电化学合成(Electrochemical Synthesis)是一种通过电化学反应驱动化学键形成或断裂,从而合成有机或无机化合物的技术。以下从原理、特点和应用三个方面进行详细解释:
电化学合成在电解池中进行,利用外加电势促使溶液中的物质发生氧化或还原反应。其核心设备包括:
反应过程中,电子作为“试剂”直接参与反应,无需传统氧化剂或还原剂,符合绿色化学理念。
电化学合成凭借其高效、清洁的特点,已成为现代化学合成的重要分支。随着绿色化学的发展,其在精细化学品和新能源材料等领域的应用前景广阔。
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