电化学合成过氧化氢技术的开发和应用

1. 痛点问题

过氧化氢（H₂O₂）是全球100种最重要的化学品之一，年产量约为550万吨，被广泛应用于纺织印染的漂白、有机合成、水处理、清洁消毒等各个领域。然而，95%以上的H₂O₂是通过蒽醌法生产的，该方法具有高污染和高碳排放量的缺陷，不符合双碳背景下化工品生产的发展趋势。此外，大于8%浓度的H₂O₂被定义为危险化学品，在运输、仓储和使用过程中均受到较大的限制。H₂O₂原位现场生产技术的缺失，导致在H₂O₂使用量比例相对较小的水处理和清洁消毒领域，客户会优先选择其他高能耗或高暴露风险的技术或试剂来代替H₂O₂的使用。

在后疫情时代，化学消毒剂产业迎来前所未有的商机，我国医疗市场对消毒剂的需求依旧保持高增长势头。然而目前在消费端如英国的滴露，以及蓝月亮、威露士等，各自系列化产品的出现对国内市场造成了很大的冲击，而传统的84消毒液等含氯消毒剂一旦高浓度、高剂量使用或长期暴露，可刺激口腔、眼、鼻、呼吸道、肺部等，并致使这些组织和器官受损，而对于酒精消毒液而言不适合大范围喷洒，这些都是目前国内消毒剂难以在家用日化领域进一步推广的最大障碍。此外，由于氯化合物和工业乙醇对于环境有一定的污染，受到近年来趋严的环保政策的影响产能难以进一步扩大。面对各种新型消毒剂的异军突起，作为传统的消杀产品的技术革新势在必行，突破现有的技术壁垒，做到稳定、长效且环保，是消毒液市场一个未来重要的发展趋势。

2. 解决方案

电化学氧还原合成过氧化氢技术仅使用空气和水，可在应用现场，在电化学作用下灵活可控地直接合成H₂O₂，可减少至少70%的碳排放，且H₂O₂分解产物仅为水和氧气，无二次污染，对人体不产生健康影响。

预期产品为工业级的H₂O₂发生器（公斤级产量）和家用级的H₂O₂发生模块。其中，工业级的H₂O₂发生器可单独使用，家用级的H₂O₂发生模块可配备在洗衣机、冰箱、洗地机、空气消毒机、空调等多种家用电器中使用，可利用空气和水原位合成医疗、食品级高纯度过氧化氢溶液，用于消毒清洁和改善家居环境等目的。