2021年2月10日
科学家在莱斯大学已经开发出一种“有缺陷的”催化剂，使从氧气中的氧化氢合成。
赖斯大学的科学家已经引入了血浆处理的碳黑色，作为生产过氧化氢的简单且高效的催化剂。在碳中产生的缺陷提供了更多的催化部位，以减少过氧化氢的氧气。图片来源：旅游组/Yakobson研究小组。
研究人员使用氧血浆来处理无金属碳黑色，这是石油生产的成本效益，粉状的产物。通过此过程，将缺陷和含氧组引入碳颗粒的结构中，从而为相互作用打开了更多的表面积。欧洲杯猜球平台
当使用称为CB - 铂的缺陷颗粒用作催欧洲杯猜球平台化剂时，它们以100％的法拉达效率将氧气降低到过氧化氢。法拉达效率是电化学反应中电荷转移的量度。
研究人员说，新工艺具有替代复杂的基于蒽醌的生产技术的潜力，该技术需要高成本催化剂并产生有毒的有机副产品和大量废水。
赖斯化学家James Tour和材料理论家Boris Yakobson的研究已出版欧洲杯足球竞彩ACS催化，美国化学学会杂志。
过氧化氢不仅被广泛用作消毒剂，而且用于废水处理，在纸和纸浆工业中以及化学氧化。Tour希望新工艺将来会影响过氧化氢催化剂的设计。
这里概述的电化学过程不需要金属催化剂，这将降低成本并使整个过程变得更加简单。碳结构的适当工程可以提供合适的活性位点，以减少氧分子，同时保持O-O键，从而使过氧化氢是唯一的产物。除此之外，无金属设计有助于防止过氧化氢的分解。
詹姆斯·沃特（James Tour），莱斯大学化学家
等离子体处理有助于形成碳黑颗粒的缺陷，在材料的原子晶格中看起来像五或七个成员的环。欧洲杯猜球平台有时，该过程消除了足够的原子以在晶格中形成空缺。
催化剂通过从氧气中去除两个电子来发挥作用，从而使其与两个氢电子结合产生过氧化氢。（当四个电子减少氧气时，燃料电池中采用的过程是作为副产品生产的）。）
对过氧化物而不是水的选择性不是源于碳黑本身，而是（共同领导作者和水稻研究生）Qin-Kun Li的计算显示，来自血浆处理所产生的特定缺陷。这些催化缺陷位点有利于关键中间体的过氧化物形成，降低了反应屏障并加速了理想的结果。
赖斯大学材料理论家Boris Y欧洲杯足球竞彩akobson
在Tour's Lab，还用紫外线 - 碳黑色治疗，并在减少氧气后用氩气治疗CB-splasma，以消除大多数含氧基团。
根据实验室的说法，尽管CB-UV在执行催化过程中并不比普通碳黑色好，但CB-Argon的表现以及CB-plasma具有更广泛的电化学潜力。
由于大多数氧基团在高温下暴露于氩气中时消除了大多数氧基团，因此该实验室得出结论，碳缺陷本身是导致过氧化氢催化降低的原因。
该过程的简单性质可以使更多的有用化学物质的本地产生，从而减少了从集中植物中运送它的需求。根据Tour的说法，CB - 血浆的效率与目前用于生产过氧化氢的大多数高级材料相匹配。欧洲杯足球竞彩
扩展此过程比现在的方法容易得多，而且非常简单，即使是小型单元也可以用于在需要的位置生成过氧化氢。
詹姆斯·沃特（James Tour），莱斯大学化学家
该过程是近几个月中稻米推出的第二个过程，以使过氧化氢的产生效率更高。Haotian Wang是一名水稻化学和生物分子工程师，他的实验室创建了一种氧化碳纳米颗粒的催化剂，可从空气，水和阳光下产生化学物质。
大米研究生王·王（Zhe Wang）是该研究的共同领导作者。该研究的其他共同作者是稻校长Chenhao Zhang；研究生Zhihua Cheng，Weiyin Chen和Emily McHugh；和本科罗伯特·卡特（Robert Carter）。
巡回赛是T.T.和W.F.Chao化学主席以及计算机科学和材料科学和纳米工程的教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球Yakobson是Karl F. Hasselmann材料科学和纳米工程教授，也是化学教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
这项研究得到了空军科学研究办公室和海军研究办公室的支持。
期刊参考：
王，Z.，等。（2021）在无金属碳黑色上产生100％法拉达效率的过氧化氢。ACS催化。doi.org/10.1021/acscatal.0c04735。
来源：https://www.rice.edu/