试析紫外光催化分解硫化氢制氢的研究

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1、黑龙江大学硕士学位论文紫外光催化分解硫化氢制氢的研究姓名：付晓红申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：白雪峰20090401中文摘要。本文以特征波长为253．7nnl的紫外光(UvC)作为光源，进行了紫外光液相直接分解H2S制氢和催化分解H2S制氢以及气相直接分解H2sN氢的研究。在液相分解H2SN氢(简称UVC．H2S．H2)实验中，以Na2S／Na2S03混合水溶液作为反应介质，考察了反应介质中硫的存在形式、Na2S溶液的浓度、反应介质的pH值以及连续通入H2S的流量等反应条件对UVC．H2S．

2、H2的影响。结果表明，UVC可以在无催化剂条件下直接分解H2sN氢。当以0．6mol／LNa2S溶液为反应介质，以25mL／h流量连续向反应介质中通入H2S时，UVC—H2S．H2产氢速率可达3．0mL／W·h；光催化分解H2SN氢实验中，以纳米Ti02．P25作为光催化剂，考察了UVC分解H2sN氢和Ti02光催化分解H2sN氢的协同作用以及UVC催化分解H2sN氢的实验条件，包括光催化剂的用量，反应溶液溶氧，H2S的连续通入等对产氢结果的影响。实验结果表明，Ti02可以促进UVC分解H2sN氢反应；

3、反应溶液溶氧量的降低和H2S的连续通入可以提高反应体系的产氢量。当以250mLO．1mol／LNa2S溶液为反应介质，Ti02加入量为0．05g，并以40mL／h速率连续通入H2S时，UVC催化分解H2S的产氢速率可达4．04mL／w·h。在气相直接分解H2S气体制氢实验中，考察了不同浓度的H2S气体转化率和时间的关系，并对反应机理模型和动力学方程进行了研究。结果表明，UVC可以在无催化剂条件下直接分解H2S气体，高于液相光分解H2sN氢的分解效率。在实验条件范围内，在光照强度一定的情况下，初始浓度越高

4、，反应速度越快，反应为一级反应。关键词：紫外光：H：S；分解；制氢黑龙江大学硕士学位论文AbstractPhotocatalyticdecompositionofH2SinliquidphaseanddirectdecompositionofH2StoproduceH2ingasphasewerestudiedunderultravioletlight谢mthecharacteristicwavelengthof253．7nlrl(uvc)．IntheexperimentofliquidUVCdecom

5、positionofH2StoproduceH2(uvc—H2S—H2)，theeffectsoftheexistingformofsulfurinthemedia,theconcentrationofNa2S，thepHofthemedia,andthesuccessivefeedrateofH2SontheUVC-H2S-H2wereallinvestigated．TheresultsshowedthatH2ScouldbedirectlydecomposedintoH2underUVCwithou

6、tcatalysts．TheevolutionrateofH2inUVC—H2S-H2couldreach3．0mL／W。ll，astheconcentrationofaqueousNa2Ssolutionis0．6mol／L，andthesuccessivefeedrateofH2Sis25mL／h．IntheexperimentofliquidUVCphotocatalyticdecompositionofH2StoproduceH2，thesynergeticeffectbetweenUVCche

7、micaldecompositionandTi02photocatalyticdecompositionofH2Sdecomposition,andtheinfluenceofexperimentconditionsofphotocatalyticdecompositionincludingtheamountofphotocatalyst，dissolvedoxygeninsolution,H2SfeedrateontheevolutionrateofH2wereinvestigated．Theresu

8、ltsshowedthatTi02couldpromotethereactionofUVCH2Sdecomposition，andthedecreaseofdissolvedoxygeninmediaandsuccessivefeedrateofH2ScouldimprovetheevolutionofH2．TheH2evolutionratecouldreach4．04mL／w。kasthemediais250mL0．1mol／LNa2S