电化学方法利用电将空气中的氧气一步转化为过氧化氢。
过氧化氢的生产正变得更清洁、更环保、更高效。
韩国科学技术研究所（KIST）的科学家们开发了一种电化学方法，这是一种突破性的技术，只需三种元素 —— 电、碳基催化剂和普通空气中的氧气，就能生产出这种广泛使用的化合物。
几十年来，过氧化氢的生产一直依赖于蒽醌工艺。这种方法消耗过多的能量，产生难以处理的副产品，并且需要昂贵的钯催化剂。
科学家们已经探索了使用碳催化剂的替代电化学方法，这种方法依靠电力来驱动反应。然而，这些方法也面临着挑战，比如需要纯氧。
旧的 VS 新的
电化学方法利用电将空气中的氧气一步转化为过氧化氢。与需要钯催化剂（一种昂贵的金属）的蒽醌工艺不同，电化学方法只需要碳基催化剂。
催化剂在不改变自身的情况下提高反应或过程的速率。
与传统方法中的多个步骤相比，整个过程只需一步即可完成。此外，可再生能源可以产生电力，使这个过程更加环保。
挑战在于所使用的氧气必须是纯净的。此外，电化学过程的反应条件需要是碱性的，这是腐蚀性和不稳定的。
研究人员的创新之处在于开发了一种碳基催化剂，可以解决这个问题。
新的催化剂上市了
研究人员设计了一种含硼的介孔碳材料。换句话说，这种材料不是纯碳，而是含有硼。
介孔是指材料中直径在2到50纳米之间的中等大小的孔或孔（大约比人类头发的宽度小2000倍！）
由于这些孔隙，材料的内表面积增加，从而提高了催化活性。在电化学过程中，孔隙允许氧分子容易地通过，因此，加速了反应。
这种催化剂现在可以用来生产过氧化氢。他们的装置很简单，就像电池一样。
它由两个电极（像电池端子一样）浸在溶液中，即电解质，并连接到电源。他们的催化剂被涂在负极上。
将含20%氧气的普通空气引入系统，启动该过程。一旦通电，电子就会向催化剂所在的负极移动。
催化剂促进氧向负极的移动，在那里它在电解质中转化为过氧化氢。
工业化潜力
他们对催化剂的创新解决了以前电化学方法的许多挑战。
“介孔碳催化剂技术，利用我们呼吸的空气中的氧气从中性电解质中产生过氧化氢，比传统催化剂更实用，将加速工业化，”KIST的合著者Jong Min Kim博士在新闻发布会上说。
研究人员证明，他们的方法在温和和中性的条件下运行，比碱性条件安全得多。更重要的是，他们的方法适用于普通空气而不是纯氧。
研究人员还在接近工业的条件下测试了他们的催化剂，结果显示过氧化氢的生产效率为80%。
催化剂产生的过氧化氢浓度为3.6%的溶液，超过了医疗应用中使用的标准3%，表明该技术可用于工业规模生产。
这项研究发表在《先进材料》杂志上。
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