[其他]由硫化氫制取氫氣的光化學(xué)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000002715
• 申請日: 1986-04-17
• 公開（公告）號: CN1005102B
• 公開（公告）日: 1989-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·亨利·科爾茨;詹姆斯·貝利·基姆伯;約瑟夫·埃默森·費(fèi)加德;多納德·胡伯特·庫比塞克
• 申請（專利權(quán)）人: 菲利浦石油公司
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良;羅英銘

使用可見光照射溶解于堿性液體介質(zhì)中的Ｈ₂Ｓ的溶液生產(chǎn)氫氣。

本發(fā)明與光分解作用有關(guān)，一方面本發(fā)明涉及由硫化氫生產(chǎn)氫氣;另一方面本發(fā)明涉及硫化氫光分解制氫氣;第三方面本發(fā)明涉及硫化氫在溶液中的光分解;第四方面本發(fā)明涉及用于分解硫化氫的溶液中存在堿性化合物。

EP-66540是與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)。然而，該專利文獻(xiàn)公開的是一種催化分解H₂S為氫和元素硫的方法，其中使用了氧化釕作為催化劑。與之相比，在本發(fā)明的方法中并不需要使用催化劑。因此，本發(fā)明提供了一種新的可選擇的光化學(xué)分解硫化氫制取氫氣的方法。

使用可見光對硫化氫進(jìn)行光分解之所以重要是因為這種方法有可能利用我們極豐富的且極廉價的能源-太陽。利用太陽能處理污染物質(zhì)的水溶液以分解有害污染物具有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性，這點是易于被人們認(rèn)識到的。人們也同樣能認(rèn)識到利用硫化氫做為氫氣和硫的一種很經(jīng)濟(jì)的來源同樣是重要的。

因此本發(fā)明的第一個目的是提供一種光分解硫化氫制取氫氣的方法。本發(fā)明的第二個目的是提供一種依靠利用太陽能制取氫氣的工藝方法。本發(fā)明的第三個目的是提供一種在生態(tài)學(xué)上是合理的、利用太陽能分解硫化氫的方法。

本發(fā)明涉及的其它方面、目的及各種優(yōu)點在研究過本說明書、附圖及權(quán)利要求之后會更加明了。

根據(jù)本發(fā)明，我們提供了一種通過光分解由硫化氫制氫氣的方法。根據(jù)本方法，硫化氫溶解在堿性溶液介質(zhì)中形成溶液，然后用可見光照射該溶液。

對本發(fā)明而言，可見光定義為具有波長為大約300毫微米（nm）至大約700毫微米（nm）的輻射。輻射的可見范圍較短波長區(qū)域的一端與紫外線輻射重疊，較長波長在上端與紅外線區(qū)相重疊。本發(fā)明所用的輻射能理想的波長范圍為大約300nm至大約700nm，最佳范圍為大約300nm至大約400nm。

雖然在本發(fā)明所述的方法中硫化氫所溶解的堿性液體介質(zhì)最好是堿性化合物的水溶液，但堿性液體介質(zhì)可以是任何PH值為堿性的并且可溶解硫化氫的液體介質(zhì)。適用于溶解硫化氫的溶劑可以通過加入可溶性堿性化合物變?yōu)閴A性，這些溶劑是諸如N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮和脂族醇一類的烷基吡咯烷酮，最好是含有1至5個碳原子的堿性化合物。

雖然任何與能溶解硫化氫的溶劑相配合的堿性化合物都能用于本發(fā)明，但特別可利用的是堿金屬和堿土金屬的氫氧化物，因為這些化合物易于得到，且相對價格便宜。氫氧化銨也屬于特別可利用的化合物一類，也是因為它容易得到且價格便宜。

通過研究下述實施例以及相關(guān)的附圖，可以更好地了解本發(fā)明所描述的工藝方法。

附圖1是用來模擬本發(fā)明工藝過程所用裝置的流程圖;

附圖2是8N NaOH水溶液里H₂S：OH^-的摩爾比對氫氣生產(chǎn)的影響圖解。

下述各實施例做為說明本發(fā)明用，不應(yīng)認(rèn)為對本發(fā)明有限制性。

實施例Ⅰ

在本例中講述通過光誘導(dǎo)分解硫化氫溶液以制取氫氣的實驗方案。

光分解所用的裝置如附圖1所示。采用Oriel公司250W或90W高壓水銀燈1只做為光源。在使用90W燈做光源的實例里，數(shù)據(jù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化為250W光通量的燈實例的數(shù)據(jù)。放出的光通過派來克斯（pyrex）玻璃濾光片3（以及下述的光分解槽的派來克斯（pyrex）窗），以便濾去所有波長小于大約290nm的紫外線輻射。250W水銀燈的絕對光量子效率根據(jù)賴內(nèi)克特鹽光能測定法（Reineckate＊s Salt Actinome-try），使用三帶通濾光片標(biāo)定（見Journal of The American Chemical Society，88，394頁，1966），每個光片所標(biāo)定的光通量為：

帶通（nm） 通量（光量子/分）

440 3.1×10¹⁸

400 2.0×10¹⁹