紫外光催化分解硫化氫制氫的研究.pdf

1、本文以特征波長為253.7 nm的紫外光(UVC)作為光源，進(jìn)行了紫外光液相直接分解H2S制氫和催化分解H2S制氫以及氣相直接分解H2S制氫的研究。在液相分解H2S制氫(簡稱UVC-H2S—H2)實(shí)驗(yàn)中，以Na2S/Na2SO3混合水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，考察了反應(yīng)介質(zhì)中硫的存在形式、Na2S溶液的濃度、反應(yīng)介質(zhì)的pH值以及連續(xù)通入H2S的流量等反應(yīng)條件對(duì)UVC-H2S—H2的影響。結(jié)果表明，UVC可以在無催化劑條件下直接分解H2S制氫。當(dāng)

2、以0.6 mol/LNa2S溶液為反應(yīng)介質(zhì)，以25 mL/h流量連續(xù)向反應(yīng)介質(zhì)中通入H2S時(shí)，UVC-H2S—H2產(chǎn)氫速率可達(dá)3.0 mL/W·h；光催化分解H2S制氫實(shí)驗(yàn)中，以納米TiO2-P25作為光催化劑，考察了UVC分解H2S制氫和TiO2光催化分解H2S制氫的協(xié)同作用以及UVC催化分解H2S制氫的實(shí)驗(yàn)條件，包括光催化劑的用量，反應(yīng)溶液溶氧，H2S的連續(xù)通入等對(duì)產(chǎn)氫結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TiO2可以促進(jìn)UVC分解H2S制氫反

3、應(yīng)；反應(yīng)溶液溶氧量的降低和H2S的連續(xù)通入可以提高反應(yīng)體系的產(chǎn)氫量。當(dāng)以250 mL0.1 mol/LNa2S溶液為反應(yīng)介質(zhì)，TiO2加入量為0.05 g，并以40 mL/h速率連續(xù)通入H2S時(shí)，UVC催化分解H2S的產(chǎn)氫速率可達(dá)4.04 mL/w·h。在氣相直接分解H2S氣體制氫實(shí)驗(yàn)中，考察了不同濃度的H2S氣體轉(zhuǎn)化率和時(shí)間的關(guān)系，并對(duì)反應(yīng)機(jī)理模型和動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，UVC可以在無催化劑條件下直接分解H2S氣體，高于液相