“分子钥匙”在制造和使用中实现了过氧化氢

[Achievement Broadcast] Science and Technology Daily News (Reporter Chen Xi, Correspondent of Zhiyuan, Liu Xiaoyan) The reporter learned from Tianjin University on May 27 that the Liang Ji team, a professor at the school of science and engineering materials, successfully developed a high -performing electrocalyst Unique interlayer hydrogen bond design, achieved great synthesis of green hydrogen peroxide. （H2O2），使过氧化氢合成有望实现“制造并准备使用”。相关研究结果最近发表在《国际杂志自然传播》中。这一突破直接表明了传统的过氧化氢生产的疾病点。作为重要的氧化剂和消毒剂，2024年对过氧化氢的全球需求高达600万吨。但是，95％的过氧化氢取决于消耗高能量蒽醌的方法，不仅会产生安全风险，还会引起环境POllution。电化学合成技术可以直接使用氧气和水产生过氧化氢，并且可以产生室温和压力，这有望实现“生产和使用”过氧化氢的完美目的。然而，长期以来，催化剂的活性低，选择差，并且在中性和碱性环境中稳定性不足，从而阻止了该技术的实际应用。研究团队采用了不同的方法，并成功地设计了电化学合成技术的基于镍的金属有机框架材料（NI-BTA）。该材料是一种精心设计的，具有独特的分层结构的建筑。其中，相邻层中的镍活性中心和氨基组明智地形成了“间层氢键”，例如精确的“分子钥匙”，它允许电氧化氧化的催化能力完全与理论最佳瓦尔UE，不仅反应活性，而且不仅反应活性，而且不仅在反应下，都设定了侧反应。 “与依赖于电子金属中心结构的传统催化剂不同，我们通过设计材料的分子堆叠并使用非共售力（如氢键）来准确地调节催化反应。” Liang Ji引入了。独特的方法“非协调结构”为新的电催化材料的研究和开发打开了新的门。测试表明，在中性和碱性环境中，该催化剂在制备过氧化氢中的产量超过了相似的产物。在人造海水中，产生的过氧化氢质量的浓度可以迅速积聚为1％，而在碱性溶液中，它将迅速积累3％，两者都符合污染物需求和消毒需求的实用标准。例如，只有3个在正常盐中制备过氧化氢后0分钟可以在病原体细菌（例如大肠杆菌）中获得100％的杀伤率，并实现有毒有机染料的快速破坏。 Liang Ji说：“我们的目标是使过氧化氢'制造和使用'。”目前，该团队正在加快工业化的散货，努力尽快取代传统的高溶解流程，并将新的“绿色”解决方案带入医疗消毒，污水处理和其他领域。