Ученые из Южной Кореи создали новый электрокатализатор на основе кобальта, который позволяет производить перекиси водорода в восемь раз больше по массе в расчете на единицу силы подаваемого тока. Статья о разработке была опубликована в журнале Nature Materials.

Перекись водорода важна во многих областях промышленности. Помимо использования в качестве реагента для синтеза химических веществ, она также применяется для очистки различных поверхностей и элементов микроэлектроники. Но производство этого соединения сталкивается с некоторыми трудностями.

Сегодня для получения этого вещества используется разработанный в 1930-х годах антрахиноновый процесс, который заключается в окислении кислородом алкилантрагидрохинонов. Он включает в себя стадию, при которой происходит гидрирование с применением дорогих палладиевых катализаторов. Мало того, что эти соединения дорогие, они также подвержены «отравлению» и позволяют получать достаточно небольшие объемы H₂O₂.

Решить все эти проблемы удалось научной группе из Института фундаментальных наук и Сеульского университета. Они придумали электрокатализатор, сочетающий в себе атомы кобальта и легированный азотом графен. Благодаря уникальной структуре нового материала исследователи добились того, что катализатор в силу своих химических свойств сам контролировал производство перекиси водорода.

Проверив свойства нового соединения на практике, ученые заметили, что он способен производить в восемь раз больше H₂O₂, чем дорогие катализаторы. Также новый материал по меньшей мере в тысячу раз дешевле используемых сегодня для осуществления этого химического процесса. Работоспособность кобальтового катализатора сохранялась стабильной на протяжении по меньшей мере 110 часов.