光催化分解硫化氢制氢研究获进展
    由黑龙江省科学院石油化学研究院完成的“太阳能光解硫化氢制氢催化剂设计与工艺研究”项目，近日通过了
专家验收。
    硫化氢是石油炼制、天然气加工和其他化学合成工艺中产生的副产品，全国硫化氢排放达到800万～1000万t/a。
我国对硫化氢废气的处理多采用Claus工艺，但其中的氢并没有得到回收利用。氢能是未来最有希望替代化石能源
的燃料，目前工业用氢气都是由轻烃、煤、天然气及甲醇等通过重整或电解水生产，成本高、价格贵，难以作为燃
料被广泛使用。
    光催化和光化学硫化氢分解制氢工艺的反应条件缓和，利用廉价而丰富的太阳能，可以降低生产成本，具有较
高的研究价值和应用前景。
    该课题组针对炼油厂和天然气工业生产过程中存在的环境污染和氢资源浪费等问题，就光催化和光化学分解硫
化氢制氢催化剂设计与工艺进行了深入系统的研究。
    课题组采用共沉淀法，制备出可控能级的系列CdxZn1-xS固溶态型光催化剂，Cd0.7Zn0.3S光催化制氢速率可
达11.1mmol/(g·h)；采用浸渍-焙烧-水热合成法，制备了CdS/S、N-TiO2、CdS /C-TiO2和CdS/N-TiO2复合光催
化剂，可见光催化制氢性能高于未掺杂改性的2倍；采用离子交换-沉积法制备的CdS/HY和CdS/Al- MCM-41负载型
光催化剂，形成了稳定的具有分子尺寸的纳米CdS团簇，可提高电荷分离效率和光催化产氢效率，是单组分CdS的
5～6倍。紫外光(特征波长为253.7nm)催化分解硫化氢制氢可产生光化学分解与光催化反应的协同作用，分解产氢
速率可达4.04mL/W·h，远高于可见光催化制氢。通过 XRD、TG、IR、XPS、SPS、ICP、SEM和TEM等分析手段，对
催化剂的结构和光化学性质进行了表征，阐述了提高光催化分解硫化氢制氢效率的机理，对该技术进一步应用提供
了依据。该项研究现已申请4项国家发明专利，其中1项已获授权。 (陈芩)