研究过氧化氢的产生

托尔说：“这里概述的电化学过程不需要金属催化剂，这将降低成本，并使整个过程变得更加简单。”“正确设计碳结构可以提供合适的活性位点，以减少氧分子同时保持OO键，因此过氧化氢是唯的产物。此外，无金属设计有助于防止过氧化氢的分解。”

等离子体处理会在炭黑颗粒中产生缺陷，这些缺陷在材料的原子晶格中以五元或七元环的形式出现。该过程有时会去除足够多的原子以在晶格中创建空位。

催化剂的工作原理是从氧气中抽出两个电子，使其与两个氢电子结合生成过氧化氢。(通过四电子还原氧气，这是燃料电池中使用的种工艺，会产生水作为副产物。)

斯顿-(2021年2月9日)-赖斯大学的研究人员创造了种“有缺陷的”催化剂，可简化氧气中过氧化氢的产生。

水稻科学家用氧等离子体处理了无金属的炭黑，这是种廉价的石油生产粉末产品。该工艺将缺陷和含氧基团引入碳颗粒的结构中，从而暴露出更大的相互作用表面积。

当用作催化剂时，称为CB-等离子的有缺陷颗粒会以100%的法拉第效率将氧气还原为过氧化氢，这是电化学反应中电荷转移的种量度。研究人员表示，该工艺有望取代复杂的基于蒽醌的生产方法，该方法需要昂贵的催化剂，并产生有毒的有机副产物和大量废水。

赖斯化学家詹姆斯•图尔(James Tour)和材料理论家鲍里斯•雅各布森(Boris Yakobson)的研究发表在美国化学学会的ACS催化杂志中。

过氧化氢被广泛用作消毒剂以及废水处理，造纸和纸浆工业以及化学氧化。Tour预计，新工艺将影响过氧化氢催化剂的设计。