4月14日，從中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所了解到，該所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部和昆士蘭大學(xué)納米材料中心合作，開發(fā)出一種光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫的綠色轉(zhuǎn)化技術(shù)，能夠同時得到氫和硫。
硫化氫略重于空氣，主要產(chǎn)生于天然氣凈化、石油煉制以及制煤氣、制革、制藥、造紙、合成化學(xué)纖維等生產(chǎn)過程。硫化氫是大氣的主要污染物之一，不僅危害人體健康，還會嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。國內(nèi)外業(yè)界對硫化氫的治理研究由來已久。自1809年英國人使用石灰乳凈化器脫硫以來的長達(dá)200年的時間里，以干法、濕法為代表的多種脫硫技術(shù)不斷獲得工業(yè)應(yīng)用，硫化氫治理技術(shù)看似已日臻完善。但細(xì)究起來卻不難發(fā)現(xiàn)，這些技術(shù)雖各有優(yōu)缺點，但基本都只停留在對硫資源的回收利用上，氫氣的回收一直未得到重視，硫化氫資源的高值回收也因此缺失了關(guān)鍵的一環(huán)。
近年來，大連化所物發(fā)展了雙助光催化劑Pt-PdS/CdS體系，在可見光下以H2S作為原料可以高效制氫，量子效率高達(dá)93%。在中石化集團(tuán)的支持下，該項技術(shù)研發(fā)完成了實驗室小型放大試驗。此后該所畢業(yè)的宗旭博士在昆士蘭大學(xué)做博士后期間提出了一種創(chuàng)新的硫化氫轉(zhuǎn)化工藝過程，并與大連化物所李燦院士領(lǐng)導(dǎo)的太陽能研究部合作，實現(xiàn)了光電催化—化學(xué)耦合分解硫化氫，同時得到氫氣和硫。
該過程涉及兩個反應(yīng)步驟，第一步利用I3-/I-或Fe3+/Fe2+電對的氧化態(tài)高效捕獲H2S得到硫和還原態(tài)；第二步采用光電催化還原質(zhì)子產(chǎn)氫，同時將電對的還原態(tài)氧化。利用 I3-/I-或Fe3+/Fe2+ 循環(huán)，將兩個高效的反應(yīng)過程耦合起來，實現(xiàn)了光電驅(qū)動的硫化氫的轉(zhuǎn)化。實驗表明，該體系可以實現(xiàn)H2S的連續(xù)高效轉(zhuǎn)化。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，該技術(shù)利用太陽能光催化和光電催化，不僅為解決天然氣和石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量H2S資源高值化轉(zhuǎn)化提供了一個新途徑，對于我國油氣的安全開采和輸送也有著十分重要的意義。
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