高性能电催化剂实现绿色过氧化氢高效合成
AI导读:
我国科研人员成功研发出一种高性能电催化剂,实现了绿色过氧化氢的高效合成,有望推动化工、医疗和环保领域的绿色发展。该成果由天津大学梁骥教授团队取得,已在国际学术期刊上发表。
近日,我国科研人员成功研发出一种高性能电催化剂,实现了绿色过氧化氢的高效合成,标志着过氧化氢合成有望实现“即产即用”,这一创新有望推动化工、医疗和环保领域的绿色发展。
这一科研成果由天津大学材料科学与工程学院梁骥教授团队取得,该成果于近日在国际学术期刊《自然·通讯》上发表,引发了广泛关注。
梁骥介绍,过氧化氢作为重要的氧化剂和消毒剂,广泛应用于化工、医疗和环保领域。然而,目前高能耗的蒽醌法是生产过氧化氢的主要方法,存在安全隐患且环境污染严重。因此,开发绿色、高效、可持续的过氧化氢合成方法一直是科研人员努力的方向。
电化学合成技术被视为过氧化氢生产的理想方案。但长期以来,催化剂在中性/碱性环境中活性低、选择性差、稳定性不足,制约了该技术的实际应用。梁骥团队研发的镍基金属有机框架材料(Ni-BTA)成功破解了这一难题。
通过独特的层间氢键设计,Ni-BTA材料对于电合成过氧化氢的催化能力能够精准匹配理论最优值,既保证了反应活性,又大幅抑制了副反应的发生。测试表明,在中性和碱性环境中,该催化剂制备过氧化氢的产率远超同类产品。
例如,利用该材料在生理盐水中制备过氧化氢仅30分钟后,即可对大肠杆菌等致病菌实现100%的杀灭率,并可对毒性有机染料实现快速降解。这一成果不仅破解了传统生产工艺的高能耗、高污染难题,而且在中性/碱性环境及复杂水质中展现出卓越适用性。
梁骥表示,新材料的研发为污水处理、医疗消毒等领域带来了全新可能。目前,科研团队正加快优化制备工艺,推动技术从实验室走向工业化生产线,力争早日实现对传统高污染工艺的替代,助力实现“绿色化工”的目标。
(文章来源:新华网)
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