“分子钥匙”实现过氧化氢“即产即用”
科技日报·2025-06-03 09:01
记者5月27日从天津大学获悉,该校材料科学与工程学院教授梁骥团队通过独特的层间氢键设计, 成功开发出一种高性能电催化剂,实现了绿色过氧化氢(H2O2)的高效合成,让过氧化氢合成有望实 现"即产即用"。相关研究成果近期发表于国际期刊《自然·通讯》。 "与传统催化剂依赖金属中心电子结构不同,我们通过设计材料的分子堆积方式,利用氢键等非共 价键作用力,实现了对催化反应的精准调控。"梁骥介绍。这种别出心裁的"非配位结构调控"策略,为 新型电催化材料的研发打开了一扇全新的大门。 测试表明,在中性和碱性环境中,该催化剂制备过氧化氢的产率远超同类产品。在人工海水中,制 得的过氧化氢质量浓度可快速积累到1%,而在碱性溶液中则可快速积累到3%,均达到了污染物降解、 杀菌等需求的实用标准。例如,利用该材料在生理盐水中制备过氧化氢仅30分钟后即可对大肠杆菌等致 病菌实现100%的杀灭率,并对毒性有机染料实现快速降解。 这项突破性研究直指传统过氧化氢生产痛点。作为重要的氧化剂和消毒剂,过氧化氢2024年全球需 求量高达600万吨。然而,95%的过氧化氢依赖高能耗的蒽醌法生产,不仅存在安全隐患,还会造成环 境污染。电化学合成技术可直接 ...