电化学法制备咪唑型离子液体的研究(6)
电化学总反应：A+B→C+D (1.5)
电极反应在电极与溶液之间形成的界面上进行。对于单个电极而言，电极过程由下列步骤串联而成[23]：(1)反应物粒子自溶液本体向电串联而成：反应物粒子自溶液本体向电极表面传递；(2)反应物粒子在电极表面或电极表面附近液层中进行某种转化，例如表面吸附或发生化学反应；(3)在电极与溶液之间的界面上进行得失电子的电极反应；(4)电极反应产物在电极表面或电极表面附近液层中进行某种转化，例如表面脱附或发生化学反应；(5)电极反应产物自电极表面向溶液本体传递。任何一个电极过程都包括上述(1)、(3)、(5)三步，某些电极过程还包括(2)、(4)两步或其中一步。电极过程各步进行的速度存在差别，整个过程由其中最慢的一步控制，称为“控制步骤”。[24]
（2） 电极材料[25]
电极既是电化学过程的催化剂，又是电极反应进行的场所，电极材料的性质对整个电合成反应途径和选择性都有很大的影响，因此有关电极材料的研究成为近些年来有机电合成研究的热点。电极材料的选择可以根据以下原则考虑：1.导电性；2.对过电位、耐腐蚀性、机械加工性能等方面的要求；3.对电极的形状和结构的要求；4.对电极表面的性质的要求。常用的阴极材料有：汞、铅、锡、铜、铁、铝、铂、镍和碳等。由于阳极材料在阳极反应中的腐蚀问题，合适的阳极材料是非常少的。实验室中常用的有铂、金和碳。在稀硫酸介质中，一般采用铅或铅银合金电极。用钛基或陶瓷基二氧化铅涂层电极可解决阳极的腐蚀问题，但涂层与基体的结合力较差，涂层易剥落造成电极失活，若在涂层与基体之间加上锡锑等中间层，可以改善涂层与基体的结合力。目前二氧化铅电极的制备方向是将基体制备成多孔电极，把二氧化铅以微粒的形式镶嵌在电极表面。这种电极不但涂层与基体的结合力好、寿命长，而且电极比表面积大，产率高。氯碱工业中使用的钌钛电极寿命可达2～8年，电流密度约为2000A/m2 ，但由于有机电解合成中许多反应均在硫酸溶液中进行，因此现有的钌钛电极显然不适合，故阳极材料仍是有机电解合成工业中一个亟待解决的关键问题。
电极材料必须具备优良的导电性、足够的电化学惰性、良好的机械稳定性、可加工性、耐电解介质及电解产物的腐蚀，此外还需考虑价格是否可以接受。在选择具体过程用的阳极和阴极时，首先要考虑不同电极材料的电化学性质，即在指定条件下的电极反应速度、目的反应的电流效率以及电极材料本身的耐腐蚀性能等。从生产来看，所用电极可分为三类[22]：①性能长期稳定的电极，常用于简单氧化还原反应、电极表面作为反应中间产物吸附位置的电化学过程和电结晶过程等；②气体反应剂电极，一般具有多孔结构，用于氢、烃类和CO的电氧化或二氧化碳的电还原过程；③在反应过程中电极材料不断消耗的电极，主要用于金属有机化合物的电化学制备，例如生产四烷基铅的铅阳极。
阳极有可溶性和不溶性两种。在金属精炼工业中，金属阳极治解的电流效率高是重要的。
金属及合金种类很多，在机械性能、电性能、化学性能和加工性能方面都很好，由于具有这些作为实用材料的优良特性，所以广泛用作阳极材料。但是与一般结构材料不同，在电解质中阳极极化的条件下，阳极材料必须不发生活性溶解及不会钝化，并能圆满地进行阳极反应。[26]