科技日报记者 陆成宽
记者24日从中国科学院大连化学物理研究所获悉，该所李灿院士团队成功研发离场电催化技术，能在室温、常压下将硫化氢全部分解，并制成氢气和硫磺。该技术在天然气开采、石油化工炼化、煤化工等领域有广阔的应用前景。相关研究成果在线发表于《环境科学与技术》杂志。
硫化氢既是一种有害化合物，又是一种重要的资源，主要伴生或副产于天然气开采、石油化工炼化和煤化工过程。如何安全、高效地处理硫化氢并实现资源化利用，一直是天然气开采、石油化工炼化和煤化工等工业中长期面临的难题，也是化学工业中具有百年历史的重要研究难题。
现行的克劳斯技术能通过高温氧化将硫化氢转化为硫磺和水，但一次克劳斯处理的尾气中有大量的含硫污染物，需要进行二次处理。然而，即使经过多级克劳斯反应过程，含硫污染物也不能被完全消除，其排放会危害环境。此外，这些克劳斯过程只回收了硫磺，而氢元素被转化为水而损失。
早在2003年，李灿团队就开始致力于利用非常规技术研究硫化氢分解反应，先后采用光催化、电催化、光电催化等技术探索了硫化氢分解制氢和硫磺，从原理上验证了光电催化技术路线的可行性。
此次，研发团队利用现代化工反应器，开发了离场电催化技术，解决了规模化完全分解硫化氢工程放大问题。目前，团队已经完成实验室100升硫化氢/天的小试规模的技术验证和长周期运行考验，硫化氢转化率可大于99.9999%，含硫污染物排放低于百万分之一，氢气纯度不低于99.999%。
审稿人认为，该工作介绍的离场电催化技术，是硫化氢全分解制氢和硫磺领域的重大进展，提供了一种可与当前克劳斯技术竞争的有前景、原创性的新路径。
李灿表示，该技术能够实现天然气开采、石油化工炼化和煤化工过程中硫化氢的消除和资源化利用，并可发展成为一种低成本生产绿氢的新路径，目前已获得7项专利授权。
离场电催化全分解硫化氢制氢和硫磺。中国科学院大连化学物理研究所供图
