本研究進行硫化鎳電極製作之探討,並將其應用於氫氣的產生與苯甲醇的 氧化 首先,利用部分因素設計法探討溫度、pH值、電流密度及 thiourea(TU)濃度對硫化鎳鍍層硫含量的影響,經由兩個一半因素實驗設 計的結果分析,証明部分因素設計法不僅可以減少實驗次數,而且得到與 全因素實驗設計相同的結果分析,其中電流密度及TU濃度是影響硫含量的 主要因素,且有明顯的交互作用;進一步利用應答曲面法中的中心組合設 計,探討電流密度及TU濃度對於硫含量和氫氣產生過電位的影響,將實驗 結果經由統計迴歸分析出數學模式,並繪出硫含量和氫氣產生過電位的等 高線圖,在鍍層硫含量方面,低電流密度,高TU濃度下可以得到最大的硫 含量約20wt%;氫氣產生過電位,在硫化鎳鍍層高硫含量區域(>12wt%) ,是隨著硫含量的增加而降低,在低硫含量區域(<12wt%),則隨著電鍍 的電流密度增加而降低。另外比較鎳與硫化鎳電極在鹼性液中及電解氧化 苯甲醇的電化學行為,發現兩者的行為類似,Ni(OH)/NiOOH 的轉換即具 有氧化苯甲醇的能力,而鎳電極有較大的比活性,但是硫化鎳電極具有較 大的表面積,整體而言,硫化鎳電極提供了遠比鎳電極更大的氧化苯甲醇 電流,其峰電流密度為鎳電極的 22. 24倍。最後將硫化鎳電極應用於苯 甲醇的電解氧化,欲提高電流效率和苯甲醛產物的選擇率必須控制的操作 條件為增加苯甲醇的起始濃度及溫度,並且降低攪拌速率、電流密度及 OH濃度 在0.4M 的KOH 溶液中,添加20 vol% t-Butanol及0.9M苯甲醇 ,以20mA cm電流密度,在60℃及500rpm 攪拌速率下電解,可得到苯甲醛 的選擇率為 76.22%,電流效率達到95.35%。
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