近日,我國科研人員成功研發出一種高性能電催化劑,實現了綠色過氧化氫的高效合成,使過氧化氫合成有望實現“即產即用”。
這一科研成果由天津大學材料科學與工程學院梁驥教授團隊取得,該成果于近日在國際學術期刊《自然·通訊》上發表。
梁驥介紹,過氧化氫作為重要的氧化劑和消毒劑,廣泛應用于化工、醫療和環保領域。目前,高能耗的蒽醌法是生產過氧化氫的主要方法,不僅存在安全隱患,而且會造成環境污染。開發綠色、高效、可持續的過氧化氫合成方法,一直是科研人員努力的方向。
電化學合成技術被視為過氧化氫生產的理想方案。但長期以來,催化劑在中性/堿性環境中活性低、選擇性差、穩定性不足,制約了該技術的實際應用。
該科研團隊研發了一種鎳基金屬有機框架材料(Ni-BTA),通過獨特的層間氫鍵設計,該材料對于電合成過氧化氫的催化能力能夠精準匹配理論最優值,既保證了反應活性,又大幅抑制了副反應的發生。
測試表明,在中性和堿性環境中,該催化劑制備過氧化氫的產率遠超同類產品。例如,利用該材料在生理鹽水中制備過氧化氫僅30分鐘后,即可對大腸桿菌等致病菌實現100%的殺滅率,并可對毒性有機染料實現快速降解。
梁驥表示,新材料的研發,不僅破解了傳統生產工藝的高能耗、高污染難題,而且在中性/堿性環境及復雜水質中展現出卓越適用性,為污水處理、醫療消毒等領域帶來全新可能。目前,科研團隊正加快優化制備工藝,推動技術從實驗室走向工業化生產線,力爭早日實現對傳統高污染工藝的替代,助力實現“綠色化工”的目標。
近日,我國科研人員成功研發出一種高性能電催化劑,實現了綠色過氧化氫的高效合成,使過氧化氫合成有望實現“即產即用”。
這一科研成果由天津大學材料科學與工程學院梁驥教授團隊取得,該成果于近日在國際學術期刊《自然·通訊》上發表。
梁驥介紹,過氧化氫作為重要的氧化劑和消毒劑,廣泛應用于化工、醫療和環保領域。目前,高能耗的蒽醌法是生產過氧化氫的主要方法,不僅存在安全隱患,而且會造成環境污染。開發綠色、高效、可持續的過氧化氫合成方法,一直是科研人員努力的方向。
電化學合成技術被視為過氧化氫生產的理想方案。但長期以來,催化劑在中性/堿性環境中活性低、選擇性差、穩定性不足,制約了該技術的實際應用。
該科研團隊研發了一種鎳基金屬有機框架材料(Ni-BTA),通過獨特的層間氫鍵設計,該材料對于電合成過氧化氫的催化能力能夠精準匹配理論最優值,既保證了反應活性,又大幅抑制了副反應的發生。
測試表明,在中性和堿性環境中,該催化劑制備過氧化氫的產率遠超同類產品。例如,利用該材料在生理鹽水中制備過氧化氫僅30分鐘后,即可對大腸桿菌等致病菌實現100%的殺滅率,并可對毒性有機染料實現快速降解。
梁驥表示,新材料的研發,不僅破解了傳統生產工藝的高能耗、高污染難題,而且在中性/堿性環境及復雜水質中展現出卓越適用性,為污水處理、醫療消毒等領域帶來全新可能。目前,科研團隊正加快優化制備工藝,推動技術從實驗室走向工業化生產線,力爭早日實現對傳統高污染工藝的替代,助力實現“綠色化工”的目標。
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