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科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的化學(xué)過程，可以將有氣味的有毒氣體轉(zhuǎn)化為清潔的燃燒燃料，最近發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會 ACS 可持續(xù)化學(xué)工程雜志上的一項(xiàng)研究詳細(xì)介紹了這一過程，該過程將硫化氫（通常稱為“污水氣體”）轉(zhuǎn)化為氫燃料，硫化氫從糞便堆和下水道管道中排出，是包括煉油和天然氣、造紙和采礦在內(nèi)的工業(yè)活動的主要副產(chǎn)品。
本研究中詳述的過程使用相對較少的能量和相對便宜的材料——化學(xué)硫化鐵和微量鉬作為添加劑，硫化氫除了有臭雞蛋的氣味外，還具有劇毒，會腐蝕管道，危害接觸者的健康。
“硫化氫是工業(yè)和環(huán)境中最有害的氣體之一，”該研究的合著者、俄亥俄州立大學(xué)化學(xué)與生物分子工程系副研究員秦朗說。 “而且由于這種氣體非常有害，一些研究人員希望將硫化氫轉(zhuǎn)化為危害較小的物質(zhì)，最好是有價(jià)值的物質(zhì)。”
這項(xiàng)研究基于同一研究小組之前的工作，該研究使用一種稱為化學(xué)循環(huán)的過程，該過程涉及將金屬氧化物顆粒添加到高壓反應(yīng)器中，而空氣和燃料之間沒有直接接觸的情況下燃燒燃料。該團(tuán)隊(duì)首先利用煤和頁巖氣的化學(xué)循環(huán)將化石燃料轉(zhuǎn)化為電能，而不會將二氧化碳排放到大氣中，最初的過程使用氧化鐵來分解化石燃料。
研究人員后來將這一概念應(yīng)用于硫化氫，并發(fā)明了 SULGEN 工藝，將硫化氫轉(zhuǎn)化為氫氣。研究人員發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)使用所需的大范圍內(nèi)，純化學(xué)硫化鐵的表現(xiàn)并不令人滿意。研究小組一直在努力尋找其他廉價(jià)的化學(xué)品來催化更多的轉(zhuǎn)化。該研究表明，在硫化鐵中引入微量鉬可能是一個(gè)有吸引力的選擇，這種材料相對便宜且容易獲得，使其成為大規(guī)模操作的一個(gè)有吸引力的選擇。
研究人員表示，將這種有毒氣體轉(zhuǎn)化為氫燃料可以替代石油和天然氣，后者是導(dǎo)致氣候變化的主要因素。
該研究的主要作者、俄亥俄州清潔能源研究實(shí)驗(yàn)室的研究生 Kalyani Jangam 說：“現(xiàn)在說我們的研究是否可以取代任何現(xiàn)有的氫燃料生產(chǎn)技術(shù)還為時(shí)過早。但我們正在做的是調(diào)整這一點(diǎn)分解過程并從中制造有價(jià)值的產(chǎn)品。”
在這項(xiàng)最新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)鉬可以促進(jìn)硫化氫的分解，將其分為兩部分——?dú)淙剂虾土颉＿@項(xiàng)工作仍處于科學(xué)過程的早期階段——研究人員已經(jīng)證明該過程在實(shí)驗(yàn)室中是有效的；工業(yè)級測試即將開始。
秦朗說：“大局是我們要解決有害氣體的問題，我們認(rèn)為我們的化學(xué)循環(huán)過程會允許這個(gè)。而在這里，我們在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)方法來做到這一點(diǎn)，創(chuàng)造這個(gè)增值的氫氣燃料。”
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