جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 39 4 2021 01 20 Conversion of H2S Dangerous Pollutant to Hydrogen Fuel and Sulfur Element Using Bi2S3 Photocatalyst تبدیل آلاینده خطرناک H2S به سوخت هیدروژن و عنصر گوگرد با استفاده از کاتالیست نوری بیسموت سولفید 119 126 35446 FA مجید غنیمتی دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه، زنجان، ایران محسن لشگری دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه، زنجان، ایران Journal Article 2018 12 30 <em>Hydrogen sulfide is a poisonous and lethal gas for living creatures that is produced industrially/naturally on large scale on the globe. The current route to eliminate this plentiful/perilous hazardous material is Claus industrial process that converts H<sub>2</sub>S into sulfur, generates SOx/NOx harmful by-products and ignores/oxidizes the H<sub>2</sub> fuel stored in this chemical. Photocatalytic degradation/transformation of H<sub>2</sub>S to hydrogen clean fuel and valuable sulfur element is a modern and green as well as alternative strategy for the current Claus approach, which can be effectually employed in the conversion of H<sub>2</sub>S noxious pollutant into H<sub>2</sub>+S. To this end, the design and synthesis of effective, eco-friendly, low-price photocatalyst materials are highly in demand. Herein, through a facile hydrothermal route, an n-type mesoporous sulfide semiconducting material with strong ability of photons absorption in the UV-Vis. the spectral region was synthesized and successfully applied for the photo splitting reaction of the alkaline H<sub>2</sub>S-containing medium to generate H<sub>2</sub> fuel and S element. Furthermore, the photo-transformation phenomenon was interpreted from a mechanistic standpoint and the energy diagram revealed that the photocatalyst material synthesized here, viz. bismuth sulfide had a suitable band structure to reduce proton and oxidize bisulfide anion, which could eventually evolve hydrogen gas and produce the sulfur product.</em> <em>هیدروژن سولفید یک گاز سمی و کُشنده برای موجودات زنده است که در مقیاس وسیع به­صورت صنعتی و طبیعی روی کُره زمین تولید می­ شود. روش مورد استفاده برای حذف این ترکیب فراوان و خطرناک، فرایند صنعتی کلاوس است که H<sub>2</sub>S را به گوگرد تبدیل کرده، فراورده ­های جانبی زیان ­آور SO<sub>x</sub>/NO<sub>x</sub> تولید نموده و از سوخت هیدروژن ذخیره شده در ترکیب چشم پوشی می ­نماید. تخریب/ تبدیل کاتالیست نوریی H<sub>2</sub>S به سوخت پاک هیدروژن و عنصر ارزشمند گوگرد یک استراتژی نوین، سبز و جایگزین برای روش کلاوس است که می­ تواند به صورت کارآمد برای تبدیل آلاینده خطرناک H<sub>2</sub>S به هیدروژن و گوگرد مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور طراحی و سنتز مواد کاتالیست نوری مؤثر، دوست­ دار محیط زیست و ارزان­ بسیارمورد نیاز است. در این پژوهش، یک ترکیب نیم­رسانای گوگردی مزوحفره نوع n دارای جذب قوی فوتون در ناحیه­ ی فرابنفش _ مرئی به روش ساده ­ی هیدروترمال سنتز شد و به ­طور موفقیت ­آمیز برای انجام واکنش شکافت نوری محیط قلیایی دارای هیدروژن سولفید با هدف تولید هیدروژن و گوگرد به کار رفت.  هم­چنین، پدیده ­ی تبدیل نوری از دیدگاه مکانیسمی تفسیر شد و نمودار انرژی نشان داد کاتالیست نوری سنتز شده (بیسموت سولفید) دارای ساختار نواری مناسب برای کاهش پروتون و اکسایش آنیون بی­سولفید است که سرانجام می­ تواند گاز هیدروژن و فراورده ­ی گوگرد را تولید نماید.</em> شکافت نوری H2S تولید هیدروژن کاتالیست نوری نانوساختار نمودار ساختار نواری حذف آلاینده Bi2S3 https://www.nsmsi.ir/article_35446_54d69e23f13017d66d2d0a23415072ac.pdf