Nature Sustainability：海水选择性电合成氯消毒剂
NavyLIu
2024-02-10
作为使用最广泛的消毒剂之一，活性氯主要通过饱和氯化钠溶液的电解合成，这是一种被称为氯碱法的工业过程，并且其能耗高。海水是一种丰富的氯化物来源，因此是一种理想的替代电解质。然而，由于海水中存在丰富的阳离子，需要解决竞争性析氧反应和渐进式阳极钝化。近日，华中师范大学Zhang Lizhi、Sun Hongwei、上海交通大学Li Hao报道了直接从天然海水中进行持久有效的活性氯电合成，其周转频率和质量活性比现有技术高出两个数量级。
本文要点：
1) Fe掺杂Ti4O7阳极增强了晶格氧的亲电性，以允许在低析氧反应动力学过电位下进行位点选择性氯活化，同时也阻碍了碱土金属阳离子在Ti4O7.表面上的沉淀。
2) 集成商用硅光伏电池的海水分离装置可提供3.15 mg min−1的活性氯生产率。在不影响消毒剂大规模生产合成性能的情况下，该工作能够大幅提高氯碱工艺的可持续性。
Shengxi Zhao et.al Selective electrosynthesis of chlorine disinfectants from seawater Nature Sustainability 2024
DOI: 10.1038/s41893-023-01265-8
https://doi.org/10.1038/s41893-023-01265-8
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