过氧化氢催化分解材料及反应机理的研究进展

过氧化氢消毒因具有强氧化性、低腐蚀性、优秀的渗透性和扩散性等优势,已成为最具前景的空间消毒技术之一。然而消毒结束后,环境中残留的高浓度过氧化氢不仅易致爆,还会对人体产生不可逆的危害,因此开展过氧化氢催化分解技术的研究具有重要意义。总结了目前常用的过氧化氢催化分解材料及其研究应用现状,概述了过氧化氢在催化剂表面的分解反应机理及其研究动态,并指出了目前过氧化氢催化分解技术存在的主要问题和研究重点,为高性能过氧化氢催化剂的设计和开发提供理论支撑,最后对催化剂的未来发展方向进行了展望。

MnO_(x)/Mn-N/C碳基催化剂高效分解酸性过氧化氢

利用廉价的尿素与MnCl_(2)均匀混合并高温(550℃)碳化,制备了兼具MnO_(x)与Mn-N活位点的碳基催化剂(MnO_(x)/Mn-N/C)。形貌和结构分析表明,MnO_(x)/Mn-N/C表面含有丰富的MnO_(x)与Mn-N活性位点,且具有优异的电子传输性能,可催化H_(2)O_(2)分解为H_(2)O和O_(2),抑制强氧化性·OH的生成。60℃时,经MnO_(x)/Mn-N/C催化反应1 h,H_(2)O_(2)溶液(p H=4.0,质量分数为1.2%)的分解效率接近100%。此工作设计制备的催化剂原料廉价易得、制备简便,实现了酸性条件下H_(2)O_(2)的高效定性分解,为酸性条件下H_(2)O_(2)的分解提供了新思路。

基于真实情境的初中化学问题导向式教学实践——探究过氧化氢分解原理与催化剂的特点

《义务教育化学课程标准(2022年版)》提出了化学学科发展学生的4大核心素养,倡导在发挥化学学科价值的同时,引导学生解决真实情境中的跨学科问题,应对未来充满不确定性的挑战。过氧化氢制备氧气的教学存在缺乏贴切的真实情境、课堂实验缺乏可操作性、知识要点难以全面论证、缺乏定量思维的发展等问题。本研究以肿瘤缺氧治疗为情境,问题导向贯穿情境、创新实验生成情境、智慧平板服务情境、任务驱动推进情境,让学生体验科研工作者研究的全过程,有效完成过氧化氢分解原理和催化剂特点的教学。

借助手持技术探究外界条件对三价铁离子催化过氧化氢分解的影响

针对FeCl_(3)溶液催化分解H_(2)O_(2)实验中出现的异常现象,借助手持技术并运用控制变量方法分别探究了反应物及催化剂浓度、溶液pH、Cl^(-)效应等因素对Fe^(3+)催化H_(2)O_(2)分解速率的影响,探寻FeCl_(3)溶液催化分解H_(2)O_(2)溶液的最佳实验条件。