【甬派】雙氧水“現(xiàn)制現(xiàn)用”！寧波在電催化劑材料領(lǐng)域取得重大進(jìn)展
甬派客戶端記者 金鷺 通訊員 高曉靜
科研人員在實(shí)驗(yàn)中
過氧化氫，俗稱雙氧水，是一種綠色、可再生、環(huán)境友好的氧化劑。它不僅可用來物體表面及傷口消毒，還廣泛應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)、精細(xì)化工、電子工業(yè)等領(lǐng)域。
剛剛，記者從中科院寧波材料所獲悉，該院相關(guān)團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種以“負(fù)載鋁單原子的含氧碳基材料”為主的電催化劑，能在小型設(shè)備中實(shí)現(xiàn)過氧化氫的“現(xiàn)制現(xiàn)用”。
“目前，過氧化氫的工業(yè)生產(chǎn)方法存在能耗高、產(chǎn)物轉(zhuǎn)移和儲存困難等問題。”團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人楊其浩告訴記者。
此外，過氧化氫本身就很不穩(wěn)定，受到撞擊、光照、受熱等影響易爆炸，在運(yùn)輸過程中存在安全隱患。
中科院寧波材料所
最安全的方法，或許莫過于“現(xiàn)制現(xiàn)用”。近年來，用水和氧氣為原料，通過電化學(xué)氧還原途徑制備過氧化氫，作為一種新型的制備方式受到國內(nèi)外重視。
“尋找合適的催化劑，是實(shí)現(xiàn)高效制備過氧化氫的決定性因素?！睏钇浜普f，科研過程沒有捷徑，在一年多的時(shí)間內(nèi)，團(tuán)隊(duì)跟著元素周期表，逐項(xiàng)地挑選材料，進(jìn)行適配，終于在“鋁”這種金屬上找到了答案。
“與全球最新的過氧化氫電催化劑相比，由鋁-碳基材料構(gòu)成的催化劑具有成本低廉、工作電壓的窗口寬、有效轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)?！睏钇浜普f，在相對較寬的電壓范圍內(nèi)，過氧化氫有效轉(zhuǎn)化率超過95%，相比此前70%至80%的有效轉(zhuǎn)化率提高了不少。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，放在全球范圍內(nèi)來說，也是首屈一指的。
談及產(chǎn)業(yè)化，楊其浩則表示，此次的科研突破是一個(gè)起點(diǎn)，還有很長的路要走?！斑x對了方向，一切都將是水到渠成的事情?！睏钇浜普f，在目前的科研基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)還將在優(yōu)化催化劑制備工藝、提高電極電流密度等領(lǐng)域探索，研發(fā)出更適應(yīng)于市場應(yīng)用的材料、設(shè)備等。
在疫情影響下，過氧化氫市場且呈現(xiàn)不斷增長趨勢。據(jù)估計(jì)，2024年全球過氧化氫的市場需求將突破600萬噸。
?。ㄔ陌l(fā)布于2020年11月5日《寧波日報(bào)》甬派客戶端）