به گزارش مجله خبری نگار، طبق گزارش مواد پیشرفته، پراکسید هیدروژن (H₂O₂) یکی از ۱۰۰ ماده شیمیایی صنعتی برتر است که به طور گسترده در صنایع شیمیایی، پزشکی و نیمه هادی استفاده میشود. در حال حاضر عمدتا با روش آنتراکینون بدست میآید که به هزینههای بالای انرژی، استفاده از کاتالیزورهای پالادیوم گران قیمت نیاز دارد و منجر به آلودگی محیط زیست ناشی از محصولات جانبی میشود. در سالهای اخیر، دانشمندان از یک روش سازگار با محیط زیست برای تولید پراکسید هیدروژن - کاهش الکتروشیمیایی اکسیژن با استفاده از کاتالیزورهای کربن استفاده کردهاند. اما این روش به دلیل هزینه بالای اکسیژن خالص و ناپایداری آن در محیطهای قلیایی گران است.
تیمی به سرپرستی دکتر چانگ مین کیم توانست یک کاتالیزور مبتنی بر کربن با بور اضافه شده با منافذ حدود ۲۰ نانومتر ایجاد کند. این تیم این کاتالیزور را با واکنش دی اکسید کربن (CO۲)، بوروهیدرید سدیم (NaBH₄) و کربنات کلسیم (CaCO₃) و به دنبال آن حذف انتخابی مولکولهای کربنات کلسیم به دست آوردند.
آزمایشات و محاسبات نشان داده است که سطح منحنی تشکیل شده توسط منافذ، حتی در یک محیط خنثی، جایی که به دست آوردن پراکسید هیدروژن معمولا دشوار است، فعالیت کاتالیزوری بالایی را فراهم میکند. تجزیه و تحلیل بلادرنگ رامان تأیید کرد که ساختار متخلخل انتقال اکسیژن را تسهیل میکند و راندمان کاتالیزوری بالایی را حتی در هوا با تنها ۲۰ درصد اکسیژن حفظ میکند.
آزمایشهای انجام شده در یک راکتور برای تولید پراکسید هیدروژن در مقادیر زیاد نشان داد که راندمان کاتالیزور جدید در شرایط صنعتی بیش از ۸۰ درصد است. محققان همچنین توانستند محلول پراکسید هیدروژن را با غلظت ۳.۶ درصد تولید کنند که از سطح پراکسید هیدروژن پزشکی (۳ درصد) فراتر میرود و اجازه میدهد از این فناوری در کاربردهای تجاری استفاده شود.