硫化氢资源高值化利用有新径

近日，从中国科学院大连化学物理研究所了解到，该所洁净能源国家实验室太阳能研究部和昆士兰大学纳米材料中心合作，开发出一种光电催化—化学耦合分解硫化氢的绿色转化技术，能够同时得到氢和硫。

硫化氢略重于空气，主要产生于天然气净化、石油炼制以及制煤气、制革、制药、造纸、合成化学纤维等生产过程。硫化氢是大气的主要污染物之一，不仅危害人体健康，还会严重腐蚀设备。特别是在天然气输送和大规模的石油加氢精制过程中，由于其具有强烈的毒性，可导致含水量提高和腐蚀性气体（如H2S）增强，增加了石油管线钢发生硫化物应力腐蚀开裂的可能性，对油、气的安全开采和输送影响极大。传统的克劳斯处理方法可以将硫化氢部分氧化得到硫和水，又损失了很多的氢，硫化氢本身的资源未得到充分利用，价值不能充分体现。

近年来，大连化所物发展了双助光催化剂Pt-PdS/CdS体系，在可见光下以H2S作为原料可以高效制氢，量子效率高达93%。在中石化集团的支持下，该项技术研发完成了实验室小型放大试验。此后该所毕业的宗旭博士在昆士兰大学做博士后期间提出了一种创新的硫化氢转化工艺过程，并与大连化物所李灿院士领导的太阳能研究部合作，实现了光电催化—化学耦合分解H2S，同时得到氢气和硫。

该过程涉及两个反应步骤，第一步利用I3-/ I-或 Fe3+/ Fe2+电 对 的 氧 化 态 高 效 捕 获H2S得到硫和还原态；第二步采用光电催化还原质子产氢，同时将电对的还原态氧化 。 利 用I3-/ I-或 Fe3+/ Fe2+循 环 ， 将 两 个 高效的反应过程耦合起来，实现了光电驱动的H2S的转化。实验表明，该体系可以实现H2S的连续高效转化。

业内人士认为，该技术利用太阳能光催化和光电催化，不仅为解决天然气和石油化工生产过程中产生的大量H2S资源高值化转化提供了一个新途径，对于我国油气的安全开采和输送也有着十分重要的意义。