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光催化分解硫化氢制氢研究获进展

  硫化氢光催化分解制氢的研究进展

  黑龙江省科学院石油化学研究所完成的“太阳能光硫化氢氢气催化剂设计与工艺研究”项目,近期通过了黑龙江省科学技术厅专家的验收。硫化氢是一种恶臭,剧毒和腐蚀性的酸性气体,是石油精炼,天然气加工和其他化学合成过程的副产品。全国硫化氢排放量可达800万〜1000吨/年。中国对硫化氢气体的处理采用了更多的克劳斯工艺,硫化氢即将被部分氧化成水和硫,其中氢气还没有被回收,氢能是未来化石燃料最有前途的替代品。目前,工业用氢气是由轻烃,煤,天然气,甲醇等水蒸气重整或电解生产而成,价格昂贵,价格昂贵,难以广泛使用作为燃料,反应条件光催化和光化学分解硫化氢的缓解过程,可以廉价且充分利用太阳能,不仅可以实现太阳能转化,而且还可以降低生产成本,具有很高的研究价值应用前景。黑龙江省科学院石化研究员白雪峰指导小组,黑龙江省杰出青年科学基金和国家“863”计划项目炼油厂和天然气工业在现有环境的生产过程中污染和浪费氢气资源等问题对光催化和光化学分解硫化氢催化剂的设计和工艺进行了深入系统的研究。用共沉淀法制备CdxZn1-xS系列固溶体光催化剂,Cd0.7Zn0.3S光催化制氢产氢率可达11.1mmol /(g·h);采用浸渍 - 煅烧 - 水热法制备了CdS / S,N-TiO2,CdS / C-TiO2和CdS / N-TiO2复合光催化剂。 2次。通过离子交换沉积法制备的CdS / HY和CdS / Al-MCM-41负载型光催化剂可以形成稳定的具有相同分子大小的CdS团簇,提高了电荷分离效率和光催化制氢效率,是单晶的5-6倍。组分CdS。紫外光(特征波长为253.7nm)可以催化光化学分解和硫化氢光催化分解的协同作用。氢气分解率可达4.04mL / W·h,远高于可见光催化氢气生产。采用XRD,TG,IR,XPS,SPS,ICP,SEM,TEM等手段对催化剂的结构和光化学性能进行了表征。还描述了通过H 2 S的光催化分解提高氢生产效率的机理。技术进一步得到应用提供了依据。目前,该研究申请了4项国家发明专利,其中1项已获得授权。
 

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