近日，大連化物所催化基礎國家重點實驗室、太陽能研究部李燦院士、宗旭研究員、馬偉光博士等人發(fā)展電催化技術，在天然氣中二氧化碳(CO2)和硫化氫(H­2S)資源化轉化研究方面取得進展。
    天然氣的主要成分為甲烷(CH4)，同時伴隨產(chǎn)生CO2和H­2S等酸性氣體。這些氣體通常是無用甚至有害的，對天然氣的開采、運輸、加工和使用造成困難。更為嚴重的是，一些天然氣田因為高濃度CO2和H­2S的存在，直接導致不能開發(fā)。將天然氣中CO2和H­2S氣體資源化轉化利用不但可以“變廢為寶”，而且能夠解決天然氣開采和使用的問題，是兼具經(jīng)濟和環(huán)境雙重效益的理想策略。
    長期以來，科研人員的主要精力聚焦在使用Claus技術將H2S催化燃燒為元素硫和水來消除H­2S，但是將CO2和H­2S同時資源化轉化的方法鮮有報道。在本工作中，該團隊提出并實現(xiàn)了一種光電驅動的將CO2和H­2S協(xié)同轉化為化學品的策略。該策略以廉價非貴金屬為陰極催化劑還原CO2、以石墨烯為陽極催化劑氧化H­2S，利用化學環(huán)反應將H2S氧化為單質硫磺和質子，質子和電子被用于CO2電化學還原生成CO，凈結果是實現(xiàn)了計量化學反應協(xié)同轉化。
    本工作通過電化學策略實現(xiàn)了CO2和H­2S協(xié)同轉化，為天然氣中有害氣體的凈化和資源化利用提供了一條兼具經(jīng)濟和環(huán)境效益的綠色途徑。