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yb体育APP下载—更高效、更环保的生产​过氧化氢(H2O2)方法来了 !
 时间 : 2022-08-09  

过氧化氢(H2O2)用在家庭中的小伤口消毒和工业制造中的氧化反映。此刻,冠状病毒年夜风行进一步刺激了对这类化学品和其杀菌特征的需求。固然在杂货店买的起,但H2O2现实上很难年夜范围出产,并且本钱很高。

按照比来颁发在《美国化学学会杂志》上的一项研究,由伊利诺伊年夜学厄巴纳-喷鼻槟分校带领的一个团队展现了一种更高效、更环保的出产H2O2的方式。

伊利诺伊年夜学传授 David Flaherty 和研究生 Tomas Ricciardulli 展现了一种更有用、更环保的方式来出产过氧化氢,该方式对其防腐机能有很高的要求。

固然这两种成份:氢和氧,不yb体育app下载但价钱廉价,并且可以从年夜气中免费取得,但过氧化氢的反映性很强且不不变,这使得它很难出产,第一作者、化学研究生Tomas Ricciardulli说。

今朝,出产 H2O2需要复杂的多步调工艺和年夜型举措措施。另外,这类传统方式依靠在从化石燃猜中提取的中心体化学品(蒽醌)。

伊利诺伊年夜学的研究人员展现了一种利用钯金纳米粒子出产过氧化氢的更有用、更环保的方式,他们发现当钯金粒子被金包抄时,这类催化剂的机能更好。

几十年前,研究人员提出了一种更简单、更廉价和“更环保”的一步替换方式,此中催化剂(钯金纳米粒子)取代了驱动反映。催化剂可以轮回利用,一遍又一遍地出产过氧化氢。

但是,氢和氧也会构成水,这类提议的‘直接合成’方式可以合成 80% 的水和仅 20% 的过氧化氢,首要作者、UIUC 化学和生物份子工程传授David Flaherty说,科学家们对纳米粒子中钯和金原子的摆列体例进行了剧烈的辩说,以提高过氧化氢的选择性,和为何会如许。

催化剂中金原子与钯原子的比率越高,发生的H2O2越多,水生成的水越少。研究人员发现,一个钯与 220 个金原子的比例的催化剂会发生几近 100% 的过氧化氢,这年夜约是收益递减的点。

值得留意的是,催化剂在利用多天后机能不变,延续实现对H2O2的这些光鲜明显选择性,而且利用洁净水作为溶剂,避免了常常用在该化学的问题和侵蚀性添加剂。

催化剂内这些原子的组织也很主要:钯原子彼此接触有益在水的构成,而被金包抄的钯原子有益在H2O2的构成。

更主要的是,他们发现影响从环绕钯原子的第一环相邻原子延长到第二层原子,称为下一个比来的邻人。当给定的钯原子的邻人和次近邻人都是金时,合成更多的H2O2。

我们展现了若何缔造一种很是有用和选择性的催化剂,Flaherty 说,他也是陶氏化学公司的一位教员学者。固然很有但愿,但要在贸易上采取这类方式仍有一些障碍需要降服。

Flaherty 研究小组正在开辟具有新成份和反映器的纳米颗粒催化剂,以实现该反映的夹杂化学-电化学方式。我们的终究方针是为H2O2的散布式出产开辟可行的手艺,这将为传统化学工艺的很多可延续替换方案打开年夜门。

研究人员还估计,他们的勾当将揭露其他要害的科学概念,从而使化学制造在此进程中实现电气化。

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