锌空气电池的可持续性：用于H2O2和染料去除的潜力

来自 实验室仪器网

研究人员开发了一种创新的H₂O₂现场生产方法，该方法还可以分解有毒染料等工业污染物。科学家们利用了一种锌空气电池，其中氧气还原生成H2O2。这项研究发表在《SmallMethods》上。

虽然过氧化氢（H2O2）具有广泛的应用，但由于稀有金属催化剂的存在，其工业生产成本高且能源密集。在金属空气电池中，锌是负极，而空气是正极。在放电过程中，电池通过在阴极还原空气中的氧气产生过氧化氢(H2O2)来产生能量。特定的催化剂可以实现这种程度的控制。

虽然成本效益高的催化剂通常有利于生成水而不是过氧化氢（H2O2），但添加特定的化学修饰，例如氧官能团，可以改变反应方向，选择性地生成H2O2。

科研人员强调了利用电池直接生产H2O2的新颖性。“你不需要做其他事情。你有一个电池，你可以使用它。我们已经降低了电压，这样它只会产生H2O2。电池的优势在于，它能够在化学反应的同时，同时产生和储存能量。我们所做的是，在生产H2O2的同时，我们还在储存能量，因为这一切都发生在电池内部。

为了检测无色的H2O2，需要加入染料（纺织工业中常见的有毒污染物）。H2O2随后与染料发生反应并降解染料，导致颜色变化。

产生的H2O2将进一步分解成各种自由基（例如氢氧化物和超氧化物），这些自由基是高度原始、反应性的有机物质，最终会降解纺织染料。金属空气电池具有固相、液相和气相，与典型的两相电池相比，处理起来比较复杂。不过，研究人员对这种方法的可扩展性和远程发电等应用的潜力持乐观态度。

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