Перекись водорода (H₂O₂) — одно из самых важных химических веществ, используемых в медицине, промышленности и быту. Однако традиционные методы ее производства, такие как антрахиноновый процесс, требуют огромных затрат энергии и сопровождаются вредными выбросами. Ученые из Корейского института науки и технологий (KIST) под руководством доктора Джон Мина Кима предложили революционный метод, который использует воздух и углекислый газ (CO₂) для экологически чистого производства перекиси водорода.
В основе метода лежит бор-допированный мезопористый углеродный катализатор, который синтезируется из углекислого газа, бората натрия и карбоната кальция. Этот катализатор способствует электрохимическому восстановлению кислорода в нейтральных электролитах, что позволяет достичь высокой эффективности производства даже при низкой концентрации кислорода.
Почему это важно:
Экологичность: метод использует CO₂, один из основных парниковых газов, превращая его в полезный продукт.
Энергоэффективность: процесс требует меньше энергии по сравнению с традиционными методами.
Высокая эффективность: ученые достигли более 80% эффективности производства в условиях, близких к промышленным.
Медицинские концентрации: полученные растворы перекиси водорода превышают медицинские стандарты (3,6%), что делает их пригодными для широкого применения.
С помощью рамановской спектроскопии ученые подтвердили, что мезопористая структура катализатора значительно улучшает перенос кислорода. Это открытие позволяет оптимизировать процесс и сделать его еще более эффективным.
Новый метод открывает путь к промышленному производству перекиси водорода, которое будет не только экономически выгодным, но и экологически безопасным. Это особенно важно в условиях растущего спроса на "зеленые" технологии. Исследование корейских ученых — это не просто научное достижение, а шаг к будущему, где химическая промышленность становится более экологичной и устойчивой. Как сказал доктор Ким, "мы превращаем проблему в решение, используя CO₂ для создания полезных продуктов".