蔚山国家科学技术研究所 图1
ORHP的表演特点
荣誉:中山大学钟伯姆·贝克教授 过氧化氢(H2O2)在现代工业中有许多应用，包括在消毒剂、漂白剂、消毒剂、化学合成中作为绿色氧化剂，甚至作为潜在的能量载体
已经开发了一种新的催化剂，其能够在现场产生H2O2
作为一种快速、简单、廉价的生产H2O2的方法，H2O 2一直被学术界和工业界所关注
由国立科技大学能源和化学工程学院的钟-贝奥姆·贝克教授领导的一个研究小组开发了一种碳基高效电化学催化剂，用于生产过氧化氢
因为它是碳基的，所以它便宜并且不需要复杂的工艺，因此允许现场生产H2O2
这项研究特别有意义，因为它还确定了催化反应发生的活性位点
过氧化氢(H2O2)，通常在药房用作消毒剂，是一种生态友好的氧化剂，在各种工业过程中用作甘草
此外，可以使用电动汽车中使用的氢燃料电池来代替氢，并且预计未来需求将快速增加
然而，产生过氧化氢的蒽醌工艺复杂、庞大且消耗高能量
因此，存在将所产生的过氧化氢运输和储存到现场的成本，并且还存在管理高浓度的高活性过氧化氢的问题
研究小组将重点放在电化学方法上，作为生产过氧化氢以取代蒽醌工艺的方法
这是为了通过开发基于廉价碳材料的高效催化剂将氧还原成过氧化氢
他们通过将醌、醚和羰基等官能团连接到石墨烯等薄碳基材料上来合成催化剂
结果，它成功地合成了具有97的高效率的催化剂
8%
这项研究还确定了催化反应发生的确切活性位点
先前报道的作为产生过氧化氢的催化剂的基于碳氧化物的材料包含各种氧官能团，因此不知道哪个官能团是催化剂的活性位点
这一次，通过合成具有单独的氧官能团如醌、醚和羰基的碳氧化物材料来分析精确的活性位点
结果，证实了具有许多醌官能团的碳氧化物材料显示出最高的催化效率
“这项研究是为了增加对过氧化氢产生的重要活性位点的了解，”该研究的主要作者高说
“除了实验之外，密度函数理论计算方法被用来确认醌官能团在过氧化氢生产反应(ORHP)中具有高催化活性和非常小的过量
" 贝克教授说:“我们的发现为碳基催化剂的设计提供了指导，这种催化剂对H2O2合成同时具有高选择性和高活性。”
“通过这种方式，可以降低运输和储存过氧化氢所需的成本，并扩大过氧化氢在各种工业领域的使用范围
"
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