光催化分解硫化氢制氢研究获进展

<正>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,近日通过了由黑龙江省科技厅组织的专家验收。     

Al-MCM-41 沸石负载纳米CdS光催化分解硫化氢制氢研究

采用离子交换-沉积法,制备出CdS／Al-MCM-41负载型光催化剂（CdS／M41）,利用UV—Vis、XRD、ICP—AES和SEM—EDS等测试手段对催化剂进行了表征。分析结果表明,CdS已进入Al-MCM-41孔道内;CdS为六方晶系,CdS的引入没有改变沸石骨架的有序结构及其形貌特征;UV—Vis吸收边出明显蓝移,是量子尺寸的体现。考察了不同反应介质中,CdS／M41光催化分解硫化氢制氢性能。实验结果表明,以0．35mol／LNa2S～0．25mol／LNa2SO3的混合水溶液为反应介质时,CdS／M41光催化产氢速率可达43．96mmol／g·h cat．（CdS）,是纯CdS光催化剂的9．85倍。     

紫外光分解硫化氢制氢的研究

以10W低压汞灯（特征谱线波长,λ=253.7nm,简称UVC）作为光源,硫化钠的水溶液作为反应介质,进行了UVC直接分解硫化氢制氢反应（简称UVC-H2S-H2）的研究.考察了反应介质中硫的存在形式、硫化钠的浓度、反应介质pH值以及连续通入硫化氢的流量等反应条件对UVC-H2S-H2的影响.实验结果表明,UVC可以在无催化剂条件下直接分解硫化氢制氢.当以0.6mol/L硫化钠水溶液为反应介质,以25mL/h流量连续向反应介质中通入硫化氢时,UVC-H2S-H2产氢速率可达3.0mL/W.h.     

CdS／ZnO复合光催化剂催化分解硫化氢制氢研究

采用溶胶-凝胶-沉淀的方法,制备出CdS／ZnO复合光催化剂,并通过XRD和UV—Vis漫反射光谱对催化剂进行了表征。考察了ZnO制备过程中胶溶剂种类、CdS物质的量百分含量（X）和焙烧温度（T）对CdS／ZnO复合光催化剂的性质与光催化分解硫化氢制氢性能的影响。实验结果表明：CdS／ZnO复合催化剂中,ZnO和CdS为六方晶系,UV—Vis吸收边有不同程度的红移。当以氨水为胶溶剂,T为400℃,x为50时,制备出的CdS／ZnO复合催化剂,其光催化分解硫化氢制氢速率最大,可达35mmol／g·h。     

硫化氢分解制氢的研究进展

利用石油化工、煤化工及天然气化工等生产过程中产生的硫化氢废气制备氢气,不仅能充分利用资源,解决环境污染问题,还是获取廉价氢的方式之一。硫化氢分解制氢主要有高温热分解法、超绝热分解法、催化热分解法、 电化学法、等离子技术法等。对这些方法的研究现状和重点研究方向做了介绍,还综述了各种方法、技术的研究进展。     

紫外光催化分解硫化氢制氢的研究

以纳米TiO2（P25）作为光催化剂,10W低压汞灯作为光源（简称UVC,特征波长为253．7nm）,进行光催化分解硫化氢制氢反应的研究。考察了UVC分解硫化氢和TiO2光催化分解硫化氢的协同作用以及UVC催化分解硫化氢制氢的实验条件,包括光催化剂的用量,反应溶液溶氧,硫化氢的连续通入等对产氢结果的影响。实验结果表明,TiO2可以促进UVC分解硫化氢制氢反应;反应溶液溶氧量的降低和硫化氢的连续通入可以提高反应的产氢量。当以250mL 0．1mol／L硫化钠水溶液为反应介质,TiO2加入量为0．05g,并以40mL／h速率连续通入硫化氢时,UVC催化分解硫化氢的产氢速率可达4．04mL／W·h。     

由硫化氢制取硫磺及氢气扩大实验研究

以由氧化还原反应和电解反应构成的双反应工艺 ,处理炼油厂的含硫化氢酸性尾气。现场放大实验结果表明 ,该工艺过程是可行的。在适宜的操作条件下 ,硫化氢的吸收率可达到 99%以上 ,制得的硫磺的纯度高于 99.5 %。     

半导体悬浮体系光催化分解水中的腐植酸

本工作研究了以粉末TiO_2作为催化剂,以空气中的氧作为反应条件,来实现光催化分解水中腐植酸的反应。结果证明,利用n-型TiO_2作光催化剂大大加快了腐植酸的光分解速度,并且实现了利用太阳能作动力来完成光催化分解水中少量腐植酸的工作。为改善我国大骨节病病区饮用水提供了一种新的方法。     

硫化氢直接分解制取氢气和硫黄研究进展

硫化氢直接分解制取氢气和硫黄,不仅可以使石油、天然气、煤和矿产加工等生产过程中产生的硫化氢得到有效治理、解决环境污染问题,还能在回收硫黄的同时获得清洁能源——氢能。本文综述了热分解(直接热分解、催化热分解、超绝热分解)、电化学分解、光催化分解以及等离子体分解等硫化氢直接分解制取氢气和硫黄技术,对各种方法的基本原理、热力学依据进行了简要介绍,并详细阐述了各种技术的国内外研究现状,从研究方法、技术特点、反应性能、优缺点以及这些技术未来研究的可能突破点等方面展开深入分析。最后对硫化氢直接分解制氢技术的发展方向进行了展望,指出将膜技术、催化技术及等离子体技术相结合,不断发展和探索新技术将是硫化氢分解制氢技术的未来发展趋势。     

硫化物半导体超微粒量子尺寸效应的光谱研究

用胶体化学方法在水溶液中制备了纳米硫尺寸硫化物半导体超微粒（ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、及Ｂｉ２Ｓ３），并用ＴＥＭ测得超微粒颗粒尺寸小于１０ｎｍ。本文详细研究了这些硫化物半导体超微粒的量子尺寸效应和光学性质以及制备过程中颗粒形成的化学环境与条件参数的影响。可以观察到它们吸收光谱及喇曼光谱（ＣｄＳ）的明显变化。采用合适的表面修饰剂和稳定剂、将溶剂的ｐＨ控制在适当的范围以及金属离子的过量等，都可使超微粒的     

多相光催化分解H_2S中阴离子表面活性剂对半导体催化剂CdS表面的影响

研究了在H_2S碱性溶液中,CdS粉末催化剂存在时,光催化分解H_2S释氢和生成硫反应。考察了阴离子表面活性剂——十二烷基硫酸钠(SDS)对催化剂的表面性质和催化活性的影响。通过模拟该反应体系,用电化学方法测定了单晶CdS电极在上述反应体系中加入SDS(浓度低于临界胶团浓度CMC值)后的平带电位的变化。结果表明:单晶CdS电极的平带电位,由于该体系加入SDS而正移,与n型多晶半导体CdS在加入SDS的H_2S碱性溶液中,光催化分解H_2S的释氢量减少相一致。并探讨了在该体系中,由于表面活性剂的阴离子与S~(2-)在单晶CdS电极表面上的竞争吸附,而引起单晶CdS电极的平带电位正移。     

磺化酞菁镓的二聚现象研究

采用分光光度法研究了磺化酞菁镓的二聚现象；测定了二聚常数Ｋｄ，讨论了ｐＨ值、离子强度、水、温度等因素对Ｋｄ的影响。研究结果表明：磺化酞菁镓的二聚反应可表示成： ２ＳＰｃＧａＯＨ→（ＳＰｃＧａ）２Ｏ＋Ｈ２Ｏ且磺化酞菁镓的二聚常数随着离子强度、磺酸基数目、水的浓度的增加而增加。     

NiNb2O6半导体电极的能级结构和腐蚀机理研究

本文通过测量伏安特性和光谱响应了被还原的ｎ型ｎ型ＮｉＮｂ２Ｏ６半导体晶电极的光电化学物质及其能级结果。观察到两个吸收带，强者在３．２４ｅＶ，对应于氧－铌跃廷；弱者在１．７５ｅＶ，在可见光区，对应于镍－铌跃迁，探讨了阳极暗腐蚀、光腐蚀和水的光电解机理，缓出了ＮｉＮｂ２Ｏ６的电子能级和主主要的裂解能级。     

超高反差体系的显影动力学研究

本文通过研究肼感染显影动力学，对肼感染显影的显影速度及其活化能进行测试和计算，籍以讨论有关肼感染显影过程的机理。实验结果表明：肼感染显影的早期是直接显影，活化能低；后期是灰化成核显影，活化能高；而低曝光量潜影核无灰化成核显影，活化能较高。高反差、短趾部的形成原因是由于显影加速和显影抑制的竞争结果。     

卤化银微晶中掺杂的Ca离子对其性能的影响

本研究了在卤化银微晶沉淀过程中不同量的Ｃａ离子掺杂对其离子电导和照相性能的影响。掺杂Ｃａ离子使卤化银乳剂的介电损耗曲线上的吸收峰向低频方向移动。相应卤化银乳剂的感光度也有一定程度的提高。     

电子供体影响Cr（VI）光还原速度的ESR／全息法研究

分别用电子自旋共振（ＥＳＲ）法和全息法研究了六价铬离子Ｃｒ（ＶＩ）在不同电子供体─—二甲基亚砜（ＤＭＳＯ）和Ｎ，Ｎ′－二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）──作用下向三价铬离子Ｃｒ（Ⅲ）的光转换速度。两种方法得到相同的结论：ＤＭＳＯ和ＤＭＦ都不同程度地加速了Ｃｒ（ＶＩ）的光致还原速度，ＤＭＳＯ的效果更加显著。     

罗丹明－B及其烷基衍生物在表面活性剂溶液中探针功能的研究

罗丹明－Ｂ及其烷基衍生物在表面活性剂溶液中探针功能的研究顾新华，戴光松，吴世康（中国科学院感光化学研究所，北京１００１０１）关键词罗丹明－Ｂ衍生物，表面活性剂，分子探针近十年来，人们除对高度有序的分子晶体进行持续的深入研究外，对另一类有组织的分子集合...