使用有机催化剂使氯气更节能

来自中国清华大学和广西师范大学的化学家团队发现了一种有机催化剂，可用于更有效地使氯气更加节能。在他们发表在《自然》杂志上的论文中，该小组描述了他们如何寻找并找到一种具有酰胺官能团的有机催化剂，可用于实现氯析出反应。

克劳斯塔尔科技大学的托马斯·图雷克(Thomas Turek)在同一期期刊上发表了一篇新闻和观点文章，概述了该团队在中国所做的工作。

氯(室温下的黄绿色气体)广泛用于对水进行消毒，例如在游泳池中。但它也用于各种其他应用，例如制造塑料和漂白纸。不幸的是，生产氯的过程消耗大量能源，并且还排放大量二氧化碳 - 它涉及氯化钠溶液的电解，产生氯和氢氧化钠 - 两者都用于制造应用。

出于这个原因，科学家们一直在寻找更有效、更清洁的方法来制造这种材料。其中一种方法涉及使用有机(而不是金属)催化剂，因为它们往往更便宜，毒性更小，而且通常更容易获得。

在寻找可能性之后，研究小组在酰胺基团RCON-H中发现了一种有机分子，该分子通过帮助盐水中的氯离子结合导致在正极上产生氯来产生氯。他们还发现，添加一氧化碳2产生了中间体氨基甲酸，其成倍地提高了催化剂的效率;这是因为它与酰胺氮结合，从而创造了一个自由基物种。

他们还发现，反应后，分离一氧化碳相对容易。2由于氯的物理性质不同。测试表明，该工艺能够达到10 kA m⁻²的密度，选择性为99.6%，过电位仅为89 mV。

该团队最后指出，使用新催化剂的未来工艺将比传统方法使用更少的能源，而且它们会更清洁 - 许多根本不会释放任何有害的副产品。他们还表示，他们的新方法可以为更清洁的氯气生产方法铺平道路。

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