電化學法如何得到雙氧水

雙氧水作為一種我們日常生活中不可或缺的化學品被廣泛地運用在消毒、漂白、半導體清潔以及化工品製備中。然而，目前絕大多數的雙氧水都是通過傳統的蒽醌法制備而來。該方法能耗高，且必須要在大型的化工廠裝置中進行生產。此外，通過該方法制備得到的雙氧水通常以高濃度（70%）的方式進行儲存及運輸，嚴重增加了操作過程中的風險以及儲存和運輸的成本。相比之下，大部分的工業及生活用途中，我們僅需要低濃度的過氧化氫溶液，這使得人們需要一種能夠按需來生產雙氧水的小型化、便捷的生產方法來克服傳統蒽醌法的各種問題。

電化學氧還原反應提供了人們在各種溶液環境中按需來生產一定量的雙氧水的可能。然而，這種方法的大規模推廣受限於沒有合適的催化劑。目前公認的在酸性條件下電催化氧還原產雙氧水的催化劑是基於貴金屬的汞齊合金，他們高昂的價格嚴重限制了這一類催化劑的應用。碳材料在鹼性條件下表現出很好的催化效能，然而過氧化氫在鹼性條件下的高度不穩定性使得鹼性氧還原方法在製備雙氧水的應用中有著很大的侷限性。

一種通過在導電反應介質中使氧進行陰極還原來製備過氧化氫的電化學方法，該方法包括：（a）製備一種含有滷離子、氫離子和分子氧的導電反應介質，以及（b）通過一種陰極和一種惰性陽極對所述介質進行電解，電解時陰極電位相對於Hg／Hg↓［2］SO↓［4］參比電極來說，在約－0．2至約－0．75伏的範圍內，藉此使所述分子氧還原，生成過氧化氫。