非配位结构调控

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“分子钥匙”实现过氧化氢“即产即用”
科技日报· 2025-06-03 09:01
行业背景 - 过氧化氢2024年全球需求量高达600万吨 [1] - 95%的过氧化氢依赖高能耗的蒽醌法生产,存在安全隐患和环境污染问题 [1] - 电化学合成技术可直接利用氧气和水生成过氧化氢,在常温常压下生产,有望实现"即产即用" [1] 技术突破 - 开发出镍基金属有机框架材料(Ni-BTA),拥有独特的层状结构和层间氢键设计 [1] - 该材料对电合成过氧化氢的催化能力完美契合理论最优值,保障反应活性并抑制副反应 [1] - 采用"非配位结构调控"策略,通过氢键等非共价键作用力实现对催化反应的精准调控 [2] 性能表现 - 在中性和碱性环境中,催化剂制备过氧化氢的产率远超同类产品 [2] - 在人工海水中,过氧化氢质量浓度可快速积累到1%,在碱性溶液中可快速积累到3% [2] - 在生理盐水中制备过氧化氢仅30分钟后即可对大肠杆菌实现100%杀灭率,并快速降解毒性有机染料 [2] 应用前景 - 技术有望替代传统高污染工艺,实现过氧化氢"即产即用"的目标 [1][2] - 可为医疗消毒、污水处理等领域提供"绿色"解决方案 [2] - 团队正在加速推进工业化进程 [2]
绿色过氧化氢有望“即产即用”
中国化工报· 2025-05-28 10:21
行业背景 - 2024年全球过氧化氢需求量高达600万吨[1] - 目前95%的过氧化氢依赖高能耗、高污染的蒽醌法生产[1] - 电化学合成技术可直接利用氧气和水生成过氧化氢 可在常温常压下实现"即产即用"[1] 技术突破 - 天津大学团队开发出镍基金属有机框架材料催化剂 通过层间氢键设计使催化能力精准匹配理论最优值[2] - 该材料采用"非配位结构调控"策略 利用氢键等非共价键作用力实现对催化反应的精准调控[2] - 在中性和碱性环境中 催化剂制备过氧化氢的产率远超同类产品[2] 性能表现 - 在人工海水中可快速积累1%过氧化氢质量浓度 碱性溶液中可达3%[2] - 生理盐水中制备30分钟即可实现100%大肠杆菌杀灭率[2] - 对毒性有机染料可实现快速降解[2] 应用前景 - 有望替代传统高能耗、高污染的蒽醌法生产工艺[3] - 在中性、碱性环境及复杂水质中展现良好适用性[3] - 研究团队正在优化制备工艺 推动技术工业化应用[3]