光催化剂一步到位将硫化氢转化为氢
摘要:研究结果显示,她们借助一组LED灯,就产生了热载体光催化,并有效地将硫化氢气体直接转化成氢气和硫,这与炼油厂用来分解硫化氢的现有催化技术形成了鲜明对比
研究人员在二氧化硅粉末颗粒表面点缀了一些金“岛”,
硫化氢气体具有明显的臭鸡蛋味,通常来自下水道、堆场和垃圾填埋场等地。对于炼油厂、石化厂等行业来说,它也是一个大问题,这些行业每年会产生数千吨这种有毒气体,作为从石油、天然气、煤炭和其他产品去除硫过程中的副产品。
为处理这些气体并“变废为宝”,莱斯大学化学家娜奥米·哈拉斯及其合作者研发了一种新工艺,使用金纳米颗粒,且仅需一个步骤,就将硫化氢转化为氢气和硫。更重要的是,这一工艺所需的能量都来自于光。
哈拉斯解释说,在最新研究中,她们在二氧化硅粉末颗粒表面点缀了一些金“岛”,每个金“岛”都是一个直径约百亿分之一米的金纳米颗粒,它会与特定波长的可见光发生强烈的相互作用。这些等离子体反应会产生“热载流子”——一种可以驱动催化的“短命”高能电子。
研究结果显示,她们借助一组LED灯,就产生了热载体光催化,并有效地将硫化氢气体直接转化成氢气和硫,这与炼油厂用来分解硫化氢的现有催化技术形成了鲜明对比。目前炼油厂分解硫化氢的催化技术称为“克劳斯工艺”,它会产生硫,但不产生氢,而是将氢转化为水。此外,“克劳斯工艺”还需要多个步骤,其中一些需要将燃烧室加热到约800多摄氏度的高温。
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