过氧化氢制备新方法 - 清华大学团队开发出以木质素为原料的过氧化氢绿色制备新方法，无需高温高压和外部电源，仅需通入空气即可实现分布式生产 [1] - 新方法通过产电和电解耦合方式，利用木质素催化剂氧化空气中的氧气持续生成过氧化氢，相关成果发表于《能源与环境科学》期刊 [1] - 制备系统包含碳毡阳极、木质素电解质溶液和木质素基催化剂阴极，阴极通入空气后即可自运转 [4] 木质素资源利用 - 木质素是植物骨架主要成分，全球年工业产量达5000万吨，但多作为制浆造纸的废弃物 [2] - 团队将木质素转化为多孔碳基催化剂，孔隙结构显著提升氧气反应速率，类比"做馒头"的造孔工艺 [4] - 木质素同时作为生物质燃料电池燃料，构建自供电系统摆脱外部电力依赖 [5] 技术性能指标 - 新方法过氧化氢产率达11812毫摩尔/克/小时，1克催化剂每小时可促生400克产品 [4] - 法拉第效率高达95.7%，电子利用率处于行业领先水平 [4] - 生物质燃料电池功率密度已达现有氢燃料电池同级水平 [7] 工艺优势 - 相较主流蒽醌法，新工艺在常温常压下运行，无需加氢，能耗和安全性显著改善 [6] - 可原位生产实现"随用随产"，避免集中式生产的运输成本和安全隐患 [6] - 木质素原料可再生且分布广泛，契合碳中和目标 [7] 应用前景与挑战 - 目标开发便携式设备，推动过氧化氢分散式移动制备 [6] - 需解决装置放大稳定性、碱性环境产物分离等技术瓶颈 [6] - 生物质燃料电池方向将聚焦效率提升和工业化应用 [7]