По словам исследователей из Университета Кардиффа, предварительная обработка носителя для золото-палладиевого катализатора, используемого в получении перекиси водорода из H₂ и O₂ может привести к разработке более простого и дешевого метода получения Н₂О₂.

Наночастицы Au-Pd размером менее 10 нм, размещенные на обработанной кислотой углеродной поверхности, могут способствовать гидрированию О₂ в H₂O₂ с образованием небольшого количества воды. Углеродная подложка обозначена серым, Au – желтым, Pd – голубым, O – красным и H – белым. (Рисунок из Science 2009, 323, 1037)

H₂O₂ широко используется для дезинфекции и отбелки, в 2008 году было проведено около 4 млн. тонн этого соединения. В настоящее время перекись водорода получают косвенными способами (например, последовательным гидрированием-окислением антрахинона). Прямое получение H₂O₂ из водорода и кислорода осложняется тем, что при этом образуются существенные количества воды.

В исследовательской группе Грэма Хатчинса (Graham Hutchings)было обнаружено, что предварительная обработка поверхности активированного углерода азотной или уксусной кислотой с последующим высушиванием подложки до нанесения на нее золота или палладия, приводит к получению многократно используемого катализатора, который позволяет получать H₂O₂ из водорода и кислорода, минимизируя количество образующейся воды.

Результаты экспериментов и сканирующая просвечивающая электронная микроскопия полученного катализатора позволили предложить, что кислотная обработка подложки-носителя приводит к образованию лучше диспергированных наночастиц Au-Pd меньшего размера. Исследователи предполагают, что увеличение дисперсии наночастиц позволяет «отключить» центры, на которых происходит превращение перекиси в воду, признавая при этом, что для промышленного использования нового катализатора необходима более детальная работа над изучением свойств новой каталитической системы.

Источники:

1. Science 2009, 323, 1037

2. http://www.chemport.ru