تبدیل آلاینده خطرناک H2S به سوخت هیدروژن و عنصر گوگرد با استفاده از فوتوکاتالیست بیسموت سولفید

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی شیمی فیزیک دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان

2 شیمی فیزیک/دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان

چکیده

هیدروژن سولفید یک گاز سمی و کُشنده برای موجودات زنده است که در مقیاس وسیع بصورت صنعتی و طبیعی روی کُره زمین تولید می شود. روش حاضر برای حذف این ترکیب فراوان و خطرناک، فرایند صنعتی کلاوس است که H2S را به گوگرد تبدیل کرده، محصولات جانبی زیان آور SOx/NOx تولید نموده، و از سوخت هیدروژن ذخیره شده در ترکیب صرف نظر می نماید. تخریب/تبدیل فوتوکاتالیستی H2S به سوخت پاک هیدروژن و عنصر ارزشمند سولفور یک استراتژی نوین، سبز و جایگزین برای روش کلاوس است که می تواند بصورت کارآمد برای تبدیل آلاینده خطرناک H2S به هیدروژن و گوگرد مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور طراحی و سنتز مواد فوتوکاتالیستی موثر، دوستدار محیط زیست و ارزان قیمت شدیداً مورد نیاز است. در این گزارش تحقیقاتی، یک ترکیب نیم رسانای سولفیدی مزوحفره نوع n دارای جذب قوی فوتون در ناحیه‌ی فرابنفش-مرئی به روش ساده ی هیدروترمال سنتز شد و بطور موفقیت آمیز برای انجام واکنش فوتوشکافت محیط قلیایی حاوی هیدروژن سولفید با هدف تولید هیدروژن و گوگرد بکار رفت. همچنین، پدیده ی فوتوتبدیل از دیدگاه مکانیسمی تفسیر شد و نمودار انرژی نشان داد فوتوکاتالیست سنتز شده (بیسموت سولفید) دارای ساختار نواری مناسب برای کاهش پروتون و اکسایش آنیون بی سولفید است که در نهایت می تواند گاز هیدروژن و محصول گوگرد تولید نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات