基于石墨烯的过氧化氢生产技术取得突破

巴斯大学领导的新研究表明，表面改性石墨烯可以改变过氧化氢（H2O2）的生产工艺，将其用作工业漂白剂或消毒剂。

与目前的方法相比，基于石墨烯的新工艺产量更高，而且更经济、更环保。

过氧化氢是各种消毒和化学工艺中的关键成分。它可以释放化学能，分解污染物。预计到 2032 年，电子级过氧化氢的市场规模将增长到 22 亿美元*。

发表在《电化学通讯》（Electrochemistry Communications）上的这项研究表明，由 Integrated Graphene 公司开发的基于 Gii 的电极在添加了微孔聚合物（PIM-1）以辅助表面催化过程后，可以有效地产生四倍速率的 H2O2。

与通常需要使用有害化学品的常用方法相比，这种基于电力的工艺更具成本效益和环境可持续性。目前，95% 以上的过氧化氢是通过蒽醌工艺生产的，这种工艺经常需要使用有害化学品，从而产生有毒废物。虽然替代性电解工艺更具可持续性，但迄今为止，它一直受到高能耗和低产量的困扰。

研究表明，将泡沫石墨烯和 PIM-1 结合在一起可以改变电解工艺的可行性，为该工艺在未来成为电子级过氧化氢的主要生产方法打开大门。

Integrated Graphene 公司联合创始人兼首席战略官 Marco Caffio 博士说：

“随着全球对过氧化氢需求的不断增长，工业界显然需要一种更具可持续性的生产方式。将我们的 GiiTM 技术与 PIM-1 相结合，在开发比现有方法更环保、更有效的替代工艺方面是一个巨大的飞跃。

巴斯大学化学系弗兰克-马肯教授说：

“过氧化氢产量的提高非常好。下一步，我们希望更进一步，将同时生产过氧化氢的阳极和阴极工艺结合起来，以实现更高的效率”。

iGii 开发了一种独特的突破性工艺，用于生产纯海绵状碳三维支架 (GiiTM)，该支架具有石墨烯的所有理想特性，但不存在任何规模化问题。

Gii 可应用于多个行业，包括生物传感器、物联网 (IOT)、储能、压力和气体传感器。

*2028年过氧化氢市场规模、份额和研究分析（fortunebusinessinsights.com）

该研究由 Marco Caffio、Maisa Azevedo Beluomini、Yu Wang、Lina Wang、Mariolino Carta、Neil B. McKeown、Simon M. Wikeley、Tony D. James、Pablo Lozano-Sanchez、Nelson Ramos Stradiotto、Maria Valnice Boldrin Zanoni 和 Frank Marken 共同完成。

阅读论文全文，请访问： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1388248122001965

Polymer of intrinsic microporosity (PIM-1) enhances hydrogen peroxide production at Gii-Sens graphene foam electrodes