بدون استفاده از مواد شیمیایی خطرناک؛

محققان با کمک نانوکاتالیست‌ها راکتوری برای تولید پراکسیدهیدروژن ساختند

راکتوری در دانشگاه رایس طراحی شده که در آن از نانوکاتالیست برای تولید پراکسیدهیدروژن استفاده می‌شود.

کد خبر: ۸۰۰۲۴۳

شنبه - ۰۴ آبان ۱۳۹۸ / October 26, 2019

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه رایس نشان دادند که می‌توان تولید پراکسیدهیدروژن را با ایمنی بیشتر و روشی ساده‌تر انجام داد. این گروه به رهبری هائوتاین وانگ و همکارانش راکتوری طراحی کردند که در آن تنها از آب و الکتریسیته استفاده می‌شود و در نهایت می‌توان پراکسیدهیدروژن با کیفیت و خلوص بالا و در غلظت موردنیاز تولید کرد.

این فرآیند که جزئیات آن در نشریه ساینس به چاپ رسیده است از کاتالیست حاوی نانوذرات کربنی استفاده می‌کند. این نانوکاتالیست اکسیدکننده بوده و می‌تواند به تولید محلول پراکسیدهیدروژن کمک کند. با این نانوکاتالیست دیگر نیازی به مواد شیمیایی غلیظ و خطرناک نیست.

با استفاده از یک الکترولیت جامد به جای الکترولیت‌های مایع رایج، می‌توان نیاز به جداسازی محصول و خالص‌سازی را حذف کرد و در نتیجه آلایندگی‌ها و ناخالصی‌های موجود در محصول به حداقل می‌رسد.

وانگ می‌گوید: «اگر ما از پنل خورشیدی، الکتریسیته تولید کنیم آنگاه می‌توان پراکسیدهیدروژن را تنها با مصرف آب، هوا و نور خورشید تولید کرد. ما نیاز به مواد آلی و سوخت فسیلی نداریم. سنتز پراکسیدهیدروژن با روش رایج نیاز به مواد شیمیایی زیادی داشته و پسماند‌های آلی زیادی تولید می‌کند و در عین حال به دلیل مصرف سوخت فسیلی، انتشار دی‌اکسیدکربن در آن بالا است. اما این روش جدید که با استفاده از نانوکاتالیست انجام می‌شود روشی سبز محسوب می‌شود.»

پراکسیدهیدروژن به‌عنوان یک ماده شوینده، سفید‌کننده و همچنین ترکیب آرایشی استفاده می‌شود. این ماده برای تصفیه آب نیز به کار می‌رود. در صنایع به‌طور معمول از غلظت ۶۰ درصدی آن در آب استفاده می‌شود، اما برخی نیز از غلظت‌های پایین این ماده استفاده می‌کنند.

وانگ می‌گوید: «پراکسیدهیدروژن باید در غلظت‌های بالا حمل‌ونقل شود تا جابه‌جایی آن صرفه اقتصادی داشته باشد. این ماده در طول زمان دچار زوال شده و از بین می‌رود.»

در این روش، محققان دانشگاه رایس راکتوری طراحی کردند که شبیه به پیل سوختی بوده و در آن از الکترود‌هایی استفاده می‌شود که روی آن‌ها کاتالیست‌هایی قرار داده شده‌ است.