據(jù)巴斯大學的研究人員稱，改性石墨烯可以改變工業(yè)用過氧化氫的生產(chǎn)方式，用作漂白劑或消毒劑。據(jù)報道，新的生產(chǎn)工藝使用結(jié)構(gòu)類似于二維 (2D) 材料的材料，比目前的方法產(chǎn)量更高，而且更具成本效益和環(huán)境友好性。
Integrated Graphene的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CSO Marco Caffio博士
過氧化氫是廣泛的消毒和化學過程中的關(guān)鍵成分，它釋放化學能來分解污染物。到 2032 年，“電子級”過氧化氫市場估計將增長到 22 億美元。
研究人員使用了來自蘇格蘭 Integrated Graphene 公司的名為 Gii 的 3D 海綿狀碳支架，該公司聲稱其“具有石墨烯的所有理想特性，但不會出現(xiàn)任何規(guī)模放大的問題”。
在這項新研究中，基于 Gii 的電極產(chǎn)生過氧化氫的效率是現(xiàn)有方法的四倍。
“與通常需要危險化學品的更常用方法相比，這種以電力為基礎(chǔ)的過程既更具成本效益，也更具環(huán)境可持續(xù)性，”Integrated Graphene 公司稱。
“目前超過 95% 的過氧化氫是通過蒽醌工藝生產(chǎn)的，該工藝經(jīng)常需要使用有害化學物質(zhì)，從而產(chǎn)生有毒廢物。雖然替代電解工藝更具可持續(xù)性，但到目前為，它一直受到高能耗和低產(chǎn)量的困擾。”
基于 Gii 的電極具有添加的微孔聚合物 (PIM-1) 以輔助催化表面過程。據(jù)研究人員稱，將石墨烯泡沫和 PIM-1 結(jié)合可以改變電解過程的可行性，為該過程打開大門，有可能成為未來電子級過氧化氫的主要生產(chǎn)方法。
Integrated Graphene 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼 CSO Marco Caffio 博士說：“隨著全球?qū)^氧化氫的需求不斷增長，工業(yè)對更可持續(xù)的生產(chǎn)手段也有明確的要求。將我們的 Gii 技術(shù)與 PIM-1 相結(jié)合，在開發(fā)比現(xiàn)有方法更環(huán)保、更有效的替代工藝方面是一個巨大的飛躍。”
巴斯大學的 Frank Marken 教授說：“改進的過氧化氫產(chǎn)量非常好。接下來，我們希望更進一步，將同步的陽極和陰極工藝結(jié)合起來，同時生產(chǎn)過氧化氫，以實現(xiàn)更高的效率。”
該項成果發(fā)表在Electrochemistry Communication上。
