[其他]用光化學(xué)法從硫化氫制取氫

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86102648
• 申請(qǐng)日: 1986-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1003640B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·亨利·科茨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 菲利普石油公司
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 羅英銘;陳季壯

在催化劑量的ＺｎＯ，ＺｎＯ－ＲｕＯ₂，ＺｎＳ，ＺｎＳｅ或ＣｕＧａＳ₂存在下，用可見(jiàn)光照射Ｈ₂Ｓ堿性水溶液的方法，從溶解在堿性水溶液的Ｈ₂Ｓ生產(chǎn)氫氣。

本發(fā)明涉及光分解作用。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用光化學(xué)法以硫化氫制取氫的產(chǎn)品，以及硫化氫光分解制取氫的方法。本發(fā)明的另一方面涉及在溶液中硫化氫進(jìn)行的光分解。本發(fā)明的再一方面涉及溶液中對(duì)硫化氫光分解有用的堿性化合物。

使用可見(jiàn)光對(duì)硫化氫進(jìn)行光分解是很重要的。因?yàn)檫@可使我們得以利用極其豐富和極為便宜的能源-太陽(yáng)能。很容易認(rèn)識(shí)到，利用太陽(yáng)能對(duì)被污染的水進(jìn)行處理，分解其中有毒的污染物是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的。人們也會(huì)認(rèn)識(shí)到，把硫化氫作為硫與氫的經(jīng)濟(jì)來(lái)源也是具有重要意義的。

因此，本發(fā)明的目的之一是為對(duì)硫化氫進(jìn)行光分解制取氫提供一種方法;本發(fā)明的目的之二是為利用太陽(yáng)能制取氫提供一種工藝方法;目的之三是為分解硫化氫提供一種方法，此方法依靠利用太陽(yáng)能而且生態(tài)學(xué)上是健康的。

本發(fā)明的其它方面，目的及各種優(yōu)點(diǎn)，在認(rèn)真閱讀了本專(zhuān)利說(shuō)明，附圖及所附的權(quán)利要求后是不難明了的。

本發(fā)明提供一種從硫化氫的水溶液中制取氫的方法。在本方法中，硫化氫溶解在堿性水溶液中，在溶液中存在催化劑量的選自下列化合物，ZnO，ZnO-RuO₂，ZnS，Zn，Se和Cu Ga S₂的條件下，用可見(jiàn)光照射該溶液。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，可見(jiàn)光限定波長(zhǎng)約為300nm～770nm的輻射光。輻射的可見(jiàn)范圍在較短波長(zhǎng)端部與紫外輻射重合，在較長(zhǎng)波長(zhǎng)端部與紅外輻射重合。在本發(fā)明中，實(shí)用的輻射能源的波長(zhǎng)范圍應(yīng)選在300nm～700nm，其最佳波長(zhǎng)約為300nm～400nm。

雖然在本發(fā)明的工藝中，溶解硫化氫的堿性液體介質(zhì)最好是堿性化合物的水溶液，而事實(shí)上，堿性液體介質(zhì)可以是任何PH值為堿性并能溶解硫化氫的其它液態(tài)介質(zhì)。用于添加一種可溶性化合物即能成為堿性的適用的硫化氫溶劑，有烷基吡咯烷酮類(lèi)，如N-甲基吡咯烷酮;N-乙基吡咯烷酮及脂肪醇類(lèi)，這些溶劑最好有1～5個(gè)碳原子。

雖然任何與能溶解硫化氫的溶劑兼容的堿性化合物都適于本發(fā)明，但堿金屬和堿土金屬的氫氧化物更適于本發(fā)明，因?yàn)檫@些化合物容易得到，也比較便宜。氫氧化銨也因同樣理由屬于適用于本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的工藝過(guò)程中，在水溶劑中，堿性化合物的量要足以產(chǎn)生可檢出的堿性，對(duì)實(shí)施本發(fā)明是非常必要的。堿性化合物的濃度最好在約0.1摩爾/升水～10摩爾/升水之間，以2摩爾/升水～8摩爾/升水為最佳。

雖然任何量的催化劑ZnO，ZnO-，RuO₂，ZnS，Zn Se或Cu Ga S₂，分散在溶有硫化氫的堿性水溶液中都可以對(duì)光解硫化氫起催化作用，其量最好每100克溶液中約含有0.2克至2克，當(dāng)含量約為1.0克/100克溶液至1.3克/100克溶液時(shí)效果最佳。

認(rèn)真閱讀下面的例子及附圖，定能夠清楚地了解本發(fā)明：

圖1是一個(gè)實(shí)施本發(fā)明的裝置原理圖。

圖2顯示出氫生產(chǎn)速度與溶有H₂S的堿性溶液的當(dāng)量濃度之間的關(guān)系。

圖3顯示了氫生產(chǎn)速度與硫化氫和溶有硫化氫的溶液中的堿性化合物兩者摩爾比之間的關(guān)系。

下面的例子只是說(shuō)明性的并不具有限定性。

例Ⅰ：

在本實(shí)例中，描述了用光導(dǎo)致硫化氫溶液分解制取氫氣的試驗(yàn)裝置。