电化学法如何得到双氧水

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双氧水作为一种我们日常生活中不可或缺的化学品被广泛地运用在消毒、漂白、半导体清洁以及化工品制备中。然而，目前绝大多数的双氧水都是通过传统的蒽醌法制备而来。该方法能耗高，且必须要在大型的化工厂设备中进行生产。此外，通过该方法制备得到的双氧水通常以高浓度（70%）的方式进行存储及运输，严重增加了操作过程中的风险以及存储和运输的成本。相比之下，大部分的工业及生活用途中，我们仅需要低浓度的过氧化氢溶液，这使得人们需要一种能够按需来生产双氧水的小型化、便捷的生产方法来克服传统蒽醌法的各种问题。

电化学氧还原反应提供了人们在各种溶液环境中按需来生产一定量的双氧水的可能。然而，这种方法的大规模推广受限于没有合适的催化剂。目前公认的在酸性条件下电催化氧还原产双氧水的催化剂是基于贵金属的汞齐合金，他们高昂的价格严重限制了这一类催化剂的应用。碳材料在碱性条件下表现出很好的催化性能，然而过氧化氢在碱性条件下的高度不稳定性使得碱性氧还原方法在制备双氧水的应用中有着很大的局限性。

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一种通过在导电反应介质中使氧进行阴极还原来制备过氧化氢的电化学方法，该方法包括：（a）制备一种含有卤离子、氢离子和分子氧的导电反应介质，以及（b）通过一种阴极和一种惰性阳极对所述介质进行电解，电解时阴极电位相对于Hg／Hg↓［2］SO↓［4］参比电极来说，在约－0．2至约－0．75伏的范围内，借此使所述分子氧还原，生成过氧化氢。