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光催化一步到位將硫化氫變?yōu)闅錃?藝術(shù)圖)。

圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

　　硫化氫氣體具有明顯的臭雞蛋味，通常來(lái)自下水道、堆場(chǎng)和垃圾填埋場(chǎng)等地。對(duì)于煉油廠、石化廠等行業(yè)來(lái)說(shuō)，它也是一個(gè)大問題，這些行業(yè)每年會(huì)產(chǎn)生數(shù)千噸這種有毒氣體，作為從石油、天然氣、煤炭和其他產(chǎn)品去除硫過(guò)程中的副產(chǎn)品。

　　為處理這些氣體并“變廢為寶”，萊斯大學(xué)化學(xué)家娜奧米·哈拉斯及其合作者研發(fā)了一種新工藝，使用金納米顆粒，且僅需一個(gè)步驟，就將硫化氫轉(zhuǎn)化為氫氣和硫。更重要的是，這一工藝所需的能量都來(lái)自于光。

　　哈拉斯解釋說(shuō)，在最新研究中，她們?cè)诙趸璺勰╊w粒表面點(diǎn)綴了一些金“島”，每個(gè)金“島”都是一個(gè)直徑約百億分之一米的金納米顆粒，它會(huì)與特定波長(zhǎng)的可見光發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用。這些等離子體反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生“熱載流子”——一種可以驅(qū)動(dòng)催化的“短命”高能電子。

　　研究結(jié)果顯示，她們借助一組LED燈，就產(chǎn)生了熱載體光催化，并有效地將硫化氫氣體直接轉(zhuǎn)化成氫氣和硫，這與煉油廠用來(lái)分解硫化氫的現(xiàn)有催化技術(shù)形成了鮮明對(duì)比。目前煉油廠分解硫化氫的催化技術(shù)稱為“克勞斯工藝”，它會(huì)產(chǎn)生硫，但不產(chǎn)生氫，而是將氫轉(zhuǎn)化為水。此外，“克勞斯工藝”還需要多個(gè)步驟，其中一些需要將燃燒室加熱到約800多攝氏度的高溫。

　　哈拉斯表示，她們會(huì)不斷精簡(jiǎn)這一最新工藝，最終使其變得成本低廉且效率極高，從而能夠經(jīng)濟(jì)地從下水道氣體和動(dòng)物糞便等來(lái)源清除非工業(yè)硫化氫。“鑒于這一工藝只需要可見光而不需要外部加熱，使用可再生太陽(yáng)能或高效固態(tài)LED照明即可，因此這一工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而且得到的氫氣是目前極受追捧的氫經(jīng)濟(jì)的‘主角’。”