我國科學家利用離場電催化技術實現硫化氫全分解
來源：新華網 時間：2024-04-24 17:07
新華社沈陽4月24日電 近日，中國科學院大連化學物理研究所李燦院士團隊成功研發離場電催化技術，在室溫、常壓下實現硫化氫全分解制氫和硫磺，有望替代工業現行的克勞斯技術，實現天然氣開采、煉油行業和煤化工過程中硫化氫的消除和資源化利用，并成為低成本制綠氫的一個新路徑。相關成果發表在國際環境領域期刊《環境科學與技術》上。
硫化氫是一種劇毒化合物，又是一種重要的資源，通常伴生或副產于天然氣開采、煉油行業和煤化工過程。據不完全統計，我國每年的硫化氫產量約為80億立方米，全球范圍每年約為700億立方米。硫化氫消除并資源化利用是天然氣開采、煉油行業、煤化工等工業中長期面臨的課題，現行的高溫氧化克勞斯工藝通過將硫化氫氧化成硫磺和水而消除，但尾氣中有大量的含硫化合物排放需要進一步二次處理。另外，克勞斯工藝只獲得硫磺，氫被轉化為水也造成了資源損失。
李燦團隊早在2003年就開始致力于采用非常規技術進行硫化氫分解反應的研究，先后采用光催化、電催化、光電催化等技術探索了硫化氫分解制氫和硫磺，原理上驗證了光電催化技術路線的可行性。
本工作中，研發團隊通過電子介導對驅動，將化學反應和電極表面的電荷交換反應解耦，并利用現代化工反應器，將氧化反應（硫磺生成）和還原反應（放氫過程）轉移并離開電極，開發了離場電催化技術。目前，團隊已經完成了實驗室100升硫化氫/天的小試規模的技術驗證和長周期運行實驗。
該項技術已申請了17項專利，7項授權，具有可觀的應用前景，目前天然氣開采、石油煉制、煤化工領域的多家企業正在籌劃該技術的轉化落地。（王瑩）
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