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钴掺杂的硫化镉间接电催化硫化氢分解制氢气和硫磺
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作者 刘港 杜鑫磊 +6 位作者 林德阳 郭明旭 薛彤洁 段红玲 夏薇 王延臻 郭爱军 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第11期1603-1616,共14页
炼油厂加氢过程中产生大量H_(2)S有毒气体,现行克劳斯工艺(H_(2)S部分氧化法)虽能回收硫磺,但未能充分利用H_(2)S中的氢资源。电催化分解H_(2)S制取H2(可供炼厂加氢循环)和硫磺技术具有显著的循环经济价值,但传统的直接电催化效率低下... 炼油厂加氢过程中产生大量H_(2)S有毒气体,现行克劳斯工艺(H_(2)S部分氧化法)虽能回收硫磺,但未能充分利用H_(2)S中的氢资源。电催化分解H_(2)S制取H2(可供炼厂加氢循环)和硫磺技术具有显著的循环经济价值,但传统的直接电催化效率低下、膜污染严重(S沉积导致离子交换膜堵塞)、催化剂成本高,阻碍了电催化H_(2)S分解技术的发展。因此,本研究开发了一套高效的间接电催化H_(2)S分解系统,以Co掺杂的CdS材料Co-CdSm作为H_(2)S电分解反应的间接电催化剂。研究表明,Co-CdSm(4∶1)具有最佳的间接电催化H_(2)S分解活性,可以在较低的起始电位(1.25 V)下驱动反应,实现99%的转化率,并且具有60 h的稳定性,H2法拉第效率高达98%。同时通过理论计算量化CdS和Co-CdSm对H_(2)S吸附/解离过程,结果表明Co金属位点的存在可以有效降低反应的能量壁垒,高效分解H_(2)S成H2和硫磺。 展开更多
关键词 间接电催化 硫化氢 氢气生产 硫磺 co-cdsm
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