صادق خزل پور

پراکسید هیدروژن (H2O2) یک اکسید کننده شیمیایی خوش بی خطر با کاربردهای متنوع در فرآیندهای صنعتی مانند سفید کردن کاغذ، نساجی، تصفیه آب و سنتز شیمیایی است. با در نظر گرفتن تصفیه آب به عنوان مثال، سودمندترین جنبه H2O2 این است که پس از تعامل با آب آلوده به آب و اکسیژن تجزیه می شود. در مقایسه با کلر، ماده شیمیایی رایج تر مورد استفاده برای تصفیه آب، H2O2 پتانسیل اکسیداسیون بالاتری دارد (8/1 ولت) و دو برابر سریع تر در محدوده pH وسیع تر عمل می کند. با این حال، هزینه های مربوط به سنتز H2O2 از طریق فرآیند آنتراکینون صنعتی و انرژی بر و حمل و نقل آن به محل استفاده مانع از کاربرد گسترده آن در تصفیه آب می شود. برای غلظت مشابه، پراکسید هیدروژن گرانتر از کلر است. به عنوان مثال، سفید کننده کلر معمولاً 2 تا 5 دلار در هر گالن برای 5٪ تا 7٪ کلر قیمت دارد. با این حال، پراکسید هیدروژن ممکن است 10 تا 14 دلار در هر گالن برای محلول پراکسید 7 درصد قیمت داشته باشد. در حال حاضر، فرآیند صنعتی اصلی برای تولید H2O2اکسیداسیون آنتراکینون (AO) است. این فرآیند شامل چهار مرحله اصلی است: (1) هیدروژناسیون آنتراکینون با H2 روی کاتالیزور Pd یا Pt، (2) اکسیداسیون با استفاده از O2، (3) استخراج H2O2 و (4) تصفیه محلول کاری. در حالی که AO نیاز جهانی H2O2 را برآورده می کند، این یک فرآیند چند مرحله ای پر انرژی است که به زیرساخت های بزرگ نیاز دارد. علاوه بر این، این روش سازگار با محیط زیست نیست، زیرا زباله های قابل توجهی تولید می کند و H2O2 تولید شده نیاز به تصفیه، ذخیره سازی و حمل و نقل دارد که بر هزینه تولید و پایداری تأثیر منفی می گذارد. اگر بتوان آن را به طور اساسی و آسان در محل ساخت. سنتز مستقیم پراکسید هیدروژن (DSHP) از ترکیبات آن، H2 و O2، یک مسیر ساده را فراهم می کند که موضوع تحقیقات گسترده ای بوده است. پالادیوم و آلیاژهای آن، کاتالیزورهای مورد مطالعه برای DSHP هستند. این فرآیند به دلیل چندین چالش مرتبط با ترمودینامیک، خطر انفجار و تخریب پراکسید هیدروژن تولیدی، هنوز در سطح صنعتی استفاده نشده است. از سوی دیگر، ظهور فرآیندهای الکتروشیمیایی، امکان تولید بومی این اکسیدان شیمیایی ارزشمند را با راندمان بالا و عملکرد ایمن فراهم کرده است