新研发的光动力催化剂可以从恶臭的硫化氢中制造出低成本的氢气
2022-11-30 14:01:45来源：cnBeta
硫化氢像臭鸡蛋一样臭，人类的臭屁中就包含这一化合物因而“臭名昭著”，它还具有毒性、腐蚀性、易燃性，并作为石油炼制厂的一种昂贵的副产品大量生产。现在，研究人员已经找到了一种简单、有利可图的方法，将其转化为氢气。
目前处理硫化氢的方法，特别是应对提炼石油或天然气时不可避免的废品时，是用空气将其加热到800-1100℃(1470-2000℉)之间，然后通过一系列的冷凝器、再热器和催化反应器，在所谓的克劳斯工艺中将其转化为硫磺和水。硫磺可以出售，但所涉及的高温使这一过程非常耗费能源。
现在，莱斯大学的研究人员说，他们已经找到了一种方法，可以基本消除能源的使用及其相关的排放，同时仍然可以回收硫磺并捕获有用的氢气。
新工艺使用了一种纳米设计的二氧化硅粉末催化剂，每颗颗粒上都有仅十亿分之一米宽的纳米金颗粒。这些金颗粒对特定波长的可见光反应强烈，射出被称为"热载体"的短命电子，其携带的能量足以将硫化氢分子有效地分裂成氢气和硫，以便单独捕获。
这个过程可以完全由太阳光驱动，因此在有太阳光的地方，炼油厂的运营成本或多或少是零成本的。但是根据研究小组的说法，它在人造光下也能正常工作，而且最终可能会非常便宜和高效，以至于可以用低功率LED照明来完成，并在清理地下污水气体时收获氢气和硫磺。
"硫化氢排放可能导致工业界的高额罚款，但补救措施也非常昂贵，"该研究的主要作者、Syzygy Plasmonics公司的联合创始人Naomi Halas说，该公司已授权新技术进行商业化。"'改变游戏规则'这一短语被过度使用，但在这种情况下，它适用。实施等离子体光催化应该比传统的补救措施要便宜得多，而且它还有可能将昂贵的负担转化为越来越有价值的商品。"
虽然这种方法实际上可以减少碳排放，因为它在提炼过程中避免了大量的能源使用，但所产生的氢气似乎不太可能满足"绿色"分类的标准，因为它依旧来自化石燃料。
该研究发表在《ACS能源通讯》杂志上。
