Для цього методу потрібне лише світло і відсутність зовнішнього нагрівання.
Відомо, що сірководень, відомий своїм ароматом тухлих яєць, є дуже отруйним і їдким, особливо у стічних водах. Нафтохімічні підприємства та інші галузі промисловості щороку виробляють тисячі тонн цього газу як побічний продукт різних процесів, які відокремлюють сірку від нафти, природного газу, вугілля та інших продуктів.
Тепер інженери та вчені Університету Райса винайшли новий спосіб для таких нафтохімічних галузей перетворювати шкідливий газ на «високий рівень попиту» на водень .
Райс-інженер, фізик і хімік Наомі Халас і її команда створили метод, який отримує енергію зі світла та використовує наночастинки золота для перетворення сірководню та сірки за один етап.
Для порівняння, сучасні нафтопереробні заводи з каталітичною технологією працюють за методом, відомим як процес Клауса, який вимагає кількох етапів. Крім того, він виробляє сірку, але не виробляє водень, який перетворюється на воду.
«Викиди сірководню можуть призвести до великих штрафів для промисловості, але відновлення також є дуже дорогим», — йдеться в заяві Халаса, піонера нанофотоніки, чия лабораторія витратила роки на розробку комерційно життєздатних нанокаталізаторів, активованих світлом. «Фраза «змінити правила» зловживається, але в даному випадку вона доречна. Впровадження плазмонного фотокаталізу має бути набагато дешевшим, ніж традиційне відновлення, і воно має додатковий потенціал перетворення дорогого тягаря на все більш цінний товар».
За словами Галаса, процес економічний; це може мати низькі витрати на впровадження та високу ефективність для очищення непромислового сірководню з таких джерел, як каналізаційний газ і відходи тваринництва.
Процес рекультивації економічний і ефективний
Відповідно до релізу, команда всіяла поверхню зерен порошку діоксиду кремнію крихітними «острівцями» золота. Кожен острівець являв собою наночастинку золота, яка взаємодіяла з довжиною хвилі видимого світла. Реакції створювали «гарячі носії», короткоживучі високоенергетичні електрони, які можуть запускати каталіз.
У лабораторній установці команда продемонструвала, що банк світлодіодних ламп може викликати «фотокаталіз гарячих носіїв» і перетворювати H2S безпосередньо в газ H2 і сірку.
«Враховуючи, що для цього потрібне лише видиме світло та відсутність зовнішнього нагрівання, процес має бути відносно простим для масштабування за допомогою відновлюваної сонячної енергії або високоефективного твердотільного світлодіодного освітлення», — додав Халас.
Їх результати опубліковані в журналі Американського хімічного товариства ACS Energy Letters .
Відомо, що сірководень, відомий своїм ароматом тухлих яєць, є дуже отруйним і їдким, особливо у стічних водах. Нафтохімічні підприємства та інші галузі промисловості щороку виробляють тисячі тонн цього газу як побічний продукт різних процесів, які відокремлюють сірку від нафти, природного газу, вугілля та інших продуктів.
Тепер інженери та вчені Університету Райса винайшли новий спосіб для таких нафтохімічних галузей перетворювати шкідливий газ на «високий рівень попиту» на водень .
Райс-інженер, фізик і хімік Наомі Халас і її команда створили метод, який отримує енергію зі світла та використовує наночастинки золота для перетворення сірководню та сірки за один етап.
Для порівняння, сучасні нафтопереробні заводи з каталітичною технологією працюють за методом, відомим як процес Клауса, який вимагає кількох етапів. Крім того, він виробляє сірку, але не виробляє водень, який перетворюється на воду.
«Викиди сірководню можуть призвести до великих штрафів для промисловості, але відновлення також є дуже дорогим», — йдеться в заяві Халаса, піонера нанофотоніки, чия лабораторія витратила роки на розробку комерційно життєздатних нанокаталізаторів, активованих світлом. «Фраза «змінити правила» зловживається, але в даному випадку вона доречна. Впровадження плазмонного фотокаталізу має бути набагато дешевшим, ніж традиційне відновлення, і воно має додатковий потенціал перетворення дорогого тягаря на все більш цінний товар».
За словами Галаса, процес економічний; це може мати низькі витрати на впровадження та високу ефективність для очищення непромислового сірководню з таких джерел, як каналізаційний газ і відходи тваринництва.
Процес рекультивації економічний і ефективний
Відповідно до релізу, команда всіяла поверхню зерен порошку діоксиду кремнію крихітними «острівцями» золота. Кожен острівець являв собою наночастинку золота, яка взаємодіяла з довжиною хвилі видимого світла. Реакції створювали «гарячі носії», короткоживучі високоенергетичні електрони, які можуть запускати каталіз.
У лабораторній установці команда продемонструвала, що банк світлодіодних ламп може викликати «фотокаталіз гарячих носіїв» і перетворювати H2S безпосередньо в газ H2 і сірку.
«Враховуючи, що для цього потрібне лише видиме світло та відсутність зовнішнього нагрівання, процес має бути відносно простим для масштабування за допомогою відновлюваної сонячної енергії або високоефективного твердотільного світлодіодного освітлення», — додав Халас.
Їх результати опубліковані в журналі Американського хімічного товариства ACS Energy Letters .
