李燦院士團隊在低成本制綠氫技術獲突破

近日，中國科學院院士、大連化學物理研究所研究員李燦帶領的團隊在電催化全分解硫化氫制氫和硫磺研究中取得重要進展，成功研發出電子介導對驅動的離場電催化技術。

硫化氫是一種有毒、有害物質，但同時又是含氫和硫的重要資源，主要伴生或副產于天然氣開采、煉油行業和煤化工過程。據不完全統計，我國每年硫化氫處理量達80億立方米，潛在待處理量超過100億立方米，全球范圍內每年處理量超過700億立方米。

早在2003年，該研究團隊就開始致力于采用非常規技術進行硫化氫分解反應的研究，先后采用光催化、電催化、光電催化等技術探索硫化氫分解制氫和硫磺，原理上驗證了光電催化路線的可行性。但實現硫化氫分解制氫和硫磺反應的規模化、連續化等工程方面存在很大困難。

此次創新技術的核心是采用電子介導對將化學反應和電極表面的電荷交換反應解耦。將氧化反應（硫磺生成）和還原反應（放氫過程）移離電極，在電化學池外部連結釜式反應器和懸浮床/固定床反應器分別實現硫化氫氧化制硫磺和放氫反應，而電化學池內部進行電子介導對的再生。

由于離場電催化技術解決了傳統電催化規模化放大的難題，拓展了其應用范圍，因此具有廣闊應用前景。數據顯示，將電解硫化氫制氫和電解水制氫兩種技術進行對比，電解硫化氫制氫的能耗大約是電解水的1/7，目前，離場電催化技術可將電解能耗降到電解水的大約1/2。隨著技術升級，會進一步降低電耗，在硫化氫資源豐富地區，用離場電催化技術制氫可節約大量電能。