Предложен более безопасный способ производства перекиси водорода

Ученые из Райсовского университета получили перекись водорода, объединив воду, воздух и электричество. Новый реактор позволяет проще и безопаснее синтезировать вещество.

Система, разработанная Хаотянем Ваном с коллегами, позволяет синтезировать чистый химикат в нужных концентрациях, сообщает sciencedaily.com. Реактор описан в журнале Science.

Устройство использует катализатор на основе окисленных углеродных наночастиц. Оно обеспечивает местное производство растворов перекиси водорода, устраняя потребность в транспортировке концентрированных химикатов. Благодаря замене жидкого электролита твердым, не нужно также разделять продукты или очищать их. Химикат не загрязняется посторонними ионами.

«Применяя электричество от солнечной батареи, мы буквально получаем перекись из воды, воздуха и света, — сказал Ван. – Не нужно потреблять органическое или ископаемое топливо. Синтез перекиси традиционными, крупными заводами генерирует отходы, использует горючее и выделяет углекислый газ. Наш процесс лишен этих недостатков».

Концентрация продукта достигает 60% в водном растворе. Но для многих задач требуется разбавленная перекись. Ее доставляют в концентрированном виде – опасный и затратный процесс из-за нестабильности соединения. Перекись также нужно где-то хранить.

«Наша технология делокализует производство, — сказал Ван. – Учитывая дешевизну сырья (воздух вообще получают бесплатно), наш продукт будет конкурентоспособен с экономической точки зрения. вместо хранения контейнеров с перекисью, больницы могут синтезировать нужные количества 3% раствора. Это касается и владельцев бассейнов. Вместо хранения, они просто включат реактор».

Система напоминает топливный элемент. Электроды перерабатывают водород (воду) и кислород, передавая их на катализаторы элементов, между которыми находится ионопроводящий пористый твердый электролит.

«Обычно ТЭ минимизируют синтез перекиси. Мы добились обратного с помощью катализатора», — сказал ведущий автор статьи, Чуан Ся.

Процесс запускает окисленная углеродная сажа. Она переключает канал восстановления кислорода на производство нужных химикатов под действием тока, при наличии сырья и стабильной поставке деионизованной воды. Реакция протекает в нормальных условиях.