天津大学材料科学与工程学院梁骥教授团队近日取得重大科研突破,成功开发出全球首款可实现过氧化氢"随制随用"的高效电催化剂。这项发表在《自然·通讯》的研究成果,有望彻底改变传统高污染、高能耗的过氧化氢生产方式。

上海国际水展了解到,该团队创新性地采用镍基金属有机框架材料(Ni-BTA),通过独特的层间氢键设计,构建出具有精准催化性能的"分子钥匙"结构。这种新型催化剂在中性和碱性环境中展现出卓越的催化活性,其过氧化氢产率远超现有技术标准。实验数据显示,在生理盐水环境中仅需30分钟即可实现100%的细菌灭活效果,在污水处理方面同样表现出色。
"我们突破了传统催化剂的设计思路,"梁骥教授介绍,"通过调控分子堆积方式而非金属电子结构,实现了对催化反应的精确控制。"这种创新的"非配位结构调控"策略,为电催化材料研发开辟了新方向。
上海国际水展了解到,目前全球每年600万吨的过氧化氢需求主要依赖高污染的蒽醌法生产。这项新技术可在常温常压下直接利用氧气和水合成过氧化氢,不仅能耗降低70%以上,还完全避免了传统工艺的环境污染问题。研究团队正加快推进产业化进程,预计三年内可实现规模化应用,为医疗消毒、污水处理等领域提供全新的绿色解决方案。
文章来源:科技日报