Väteperoxid utspädd i vatten används som desinfektionsmedel för att behandla sår. Det används i stor utsträckning i branschen som ett miljövänligt oxidationsmedel för att ta bort föroreningar från halvledare, för avfallshantering, och andra applikationer. För närvarande, det produceras huvudsakligen genom sekventiell hydrering och oxidation av antrakinon (AQ). Dock, denna process är inte bara energikrävande och kräver storskaliga anläggningar, men AQ är också giftigt.

Som ett alternativ till AQ-processen, forskare har föreslagit direkt väteperoxidsyntes från väte (H ₂ ) och syre (O ₂ med användning av en palladium(Pd)-katalysator. Dock, kommersialiseringen av tekniken har varit utmanande eftersom mängden vatten (H ₂ O) som bildas är större än väteperoxid (H ₂ O ₂ ) under processen.

Vid Korea Institute of Science and Technology (KIST), ett gemensamt forskarteam av Dr. Sang Soo Han och Dr. Donghun Kim (Computational Science Research Center), Dr Seung Yong Lee (Material Architecture Research Center), och professor Kwan-Young Lee vid Korea University (Korea University, President Jin Taek Chung) har utvecklat en platina-guldlegeringskatalysator för väteperoxidproduktion baserad på en datorsimulering. Väteperoxidselektiviteten kan ökas till 95 % genom att använda denna katalysator, jämfört med endast 30-40 % för en palladiumkatalysator, vilket indikerar att väteperoxid erhålls från Pt-Au-katalysatorn med endast en liten mängd vatten.

Även om det är svårt att homogent blanda Pt och Au för att utveckla en legerad katalysator på grund av metallernas inneboende oblandbarhet, forskarna syntetiserade framgångsrikt nanopartiklar i form av legeringar genom att tvångsreducera prekursorer till Pt och Au. Också, med denna metod, innehållet i varje metallpartikel skulle kunna kontrolleras genom att justera mängden prekursorer av Pt och Au.

Väteperoxid kan produceras var som helst utan stor utrustning genom att helt enkelt injicera både vätgas och syrgas i en vattenlösning med den nya katalysatorn. Till skillnad från Pd-katalysatorn, Pt-Au-katalysatorn kan producera väteperoxid upp till 95 % även vid omgivningstemperatur (10 grader C) och atmosfärstryck (1 atm). Dessutom, en katalytisk reaktion kan upprätthållas längre än åtta timmar på grund av katalysatorns strukturella stabilitet.

Forskarna fastställde tydligt kristallstrukturen hos nanopartiklar av Pt-Au-legering genom att utföra ytterligare datorsimuleringar, vilket är svårt att lösa med generell materialanalysteknik. Sang Soo Han, chef för centret på KIST, sa, "Det är viktigt att de utvecklade katalysatorerna ger ett miljövänligt väteperoxidproduktionsalternativ som kan användas utan någon begränsning av tillverkningsställen. Därför, kommersialisering för direkt syntes av väteperoxid skulle påskyndas avsevärt genom att övervinna begränsningen av Pd-katalysatorer med den låga selektiviteten. Tiden och kostnaden för utvecklingen av nya katalysatorer, främst utforskas genom försök och misstag, skulle kunna reduceras avsevärt genom datorsimuleringar."