常温下用电化学法将蒽醌还原制备高纯度双氧水

本文介绍了一种绿色、安全、低碳的双氧水（H₂O₂）生产新工艺。目前工业上主流采用蒽醌法，需高温高压并使用易燃易爆的氢气，能耗高、碳排放大、安全性差。本文另辟蹊径，利用电化学手段，在常温常压下，以水为阴极氢源、甲醛为阳极氢源，通过钯基纳米复合电极驱动，实现对蒽醌衍生物（AQDSNa₂）的“阴阳双侧同步加氢”，生成中间体蒽氢醌（AQDSH₂²⁻），再通入氧气将其氧化，最终用水萃取得到高纯度双氧水。整个过程无需蒸馏或反渗透等高耗能分离步骤，副产高纯甲酸钾（可作有机合成原料），显著降低原料成本。实验表明：在30 mA/cm²电流密度下连续运行5小时，阴极侧双氧水浓度达6.522%（质量/体积），阳极侧达2.6%，总法拉第效率83%；电极与离子液体电解质[BMIM][PF₆]循环使用360小时性能无衰减；离子液体几乎不溶于水（仅97.9 mg/L），保障萃取后双氧水纯度；产物经光谱、滴定、核磁等多方法验证，不含酸、碱、金属离子及有机残留，纯度优于市售工业级双氧水。该技术兼具高产率、高稳定性、高安全性与经济性，为替代传统工艺提供了切实可行的新路径。