/2022/11/03/image/jpeg/q1ltQtJ7kb6qJRDXVT6AlNPjgAbiGrpl2FseKAUo.jpg)
Сероводород, печально известный своим ароматом тухлых яиц, как известно, очень ядовит и вызывает коррозию, особенно в сточных водах. Нефтехимические заводы и другие отрасли промышленности производят тысячи тонн этого газа каждый год в качестве побочного продукта различных процессов, которые отделяют серу от нефти, природного газа, угля и других продуктов.
Теперь инженеры и ученые Университета Райса разработали новый способ для таких нефтехимических производств превращать вредный газ в «востребованный» газообразный водород.
Инженер Райс, физик и химик Наоми Халас и ее команда создали метод, который извлекает энергию из света и использует наночастицы золота для преобразования сероводорода и серы за один шаг.
Для сравнения, современные нефтеперерабатывающие заводы с каталитической технологией работают по методу, известному как процесс Клауса, который требует нескольких этапов. Кроме того, он производит серу, но не водород, который превращается в воду.
«Выбросы сероводорода могут привести к значительным штрафам для промышленности, но восстановление также очень дорого», — говорится в заявлении Халаса, пионера нанофотоники, чья лаборатория потратила годы на разработку коммерчески жизнеспособных нанокатализаторов, активируемых светом. «Фраза «изменяющая правила игры» используется слишком часто, но в данном случае она применима. Внедрение плазмонного фотокатализа должно быть намного дешевле, чем традиционное восстановление, и оно обладает дополнительным потенциалом превращения дорогостоящего бремени во все более ценный товар «.
По словам Халаса, этот процесс экономичен; он может иметь низкие затраты на внедрение и высокую эффективность для очистки от непромышленного сероводорода из таких источников, как канализационный газ и отходы животноводства.
Halas Group/Rice University
Процесс восстановления является экономичным и эффективным
Согласно пресс-релизу, команда усеяла поверхность зерен порошка диоксида кремния крошечными «островками» золота. Каждый островок представлял собой золотую наночастицу, которая взаимодействовала с длиной волны видимого света. В результате реакций образовались «горячие носители», короткоживущие электроны высокой энергии, которые могут стимулировать катализ.
В лабораторной установке команда продемонстрировала, что блок светодиодных ламп может производить «фотокатализ горячего носителя» и преобразовывать H2S непосредственно в газообразный водород и серу.