李灿院士团队在低成本制绿氢技术获突破

近日，中国科学院院士、大连化学物理研究所研究员李灿带领的团队在电催化全分解硫化氢制氢和硫磺研究中取得重要进展，成功研发出电子介导对驱动的离场电催化技术。

硫化氢是一种有毒、有害物质，但同时又是含氢和硫的重要资源，主要伴生或副产于天然气开采、炼油行业和煤化工过程。据不完全统计，我国每年硫化氢处理量达80亿立方米，潜在待处理量超过100亿立方米，全球范围内每年处理量超过700亿立方米。

早在2003年，该研究团队就开始致力于采用非常规技术进行硫化氢分解反应的研究，先后采用光催化、电催化、光电催化等技术探索硫化氢分解制氢和硫磺，原理上验证了光电催化路线的可行性。但实现硫化氢分解制氢和硫磺反应的规模化、连续化等工程方面存在很大困难。

此次创新技术的核心是采用电子介导对将化学反应和电极表面的电荷交换反应解耦。将氧化反应（硫磺生成）和还原反应（放氢过程）移离电极，在电化学池外部连结釜式反应器和悬浮床/固定床反应器分别实现硫化氢氧化制硫磺和放氢反应，而电化学池内部进行电子介导对的再生。

由于离场电催化技术解决了传统电催化规模化放大的难题，拓展了其应用范围，因此具有广阔应用前景。数据显示，将电解硫化氢制氢和电解水制氢两种技术进行对比，电解硫化氢制氢的能耗大约是电解水的1/7，目前，离场电催化技术可将电解能耗降到电解水的大约1/2。随着技术升级，会进一步降低电耗，在硫化氢资源丰富地区，用离场电催化技术制氢可节约大量电能。