分步法分解硫化氢制氢和硫黄催化剂研究进展

硫化氢（H2S）不仅是一种剧毒且高腐蚀性气体，更是蕴含丰富氢能和硫元素的宝贵资源。在国家能源战略需求和双碳目标下，实现天然气藏中H2S的低碳高值利用是天然气开发的必然发展趋势。分步法是一种可在较低温度区间将H2S高值转化为H2和硫黄的方法，具有H2S分解效率高、能耗低的优点，但存在循环效率差、硫黄回收困难、反应过程机理认识浅薄等问题。为了深入了解分步法分解H2S的研究现状和面临问题，本文主要综述了分步法的反应原理、发展历程、活性催化剂的研究进展，重点概述了金属硫化物和金属这两类催化剂的活性测试结果及具体反应过程，并对分步法分解H2S所面临的关键问题进行了总结与展望。本文指出分步法最大问题在于催化剂硫化产氢和分解脱硫过程机理尚不明晰，使得催化剂的优化设计缺乏指导，从而导致分步法循环效率低。未来应当借助更多原位表征技术和理论模拟计算认识转化过程机理，同时加强相关实验设计以衡量不同催化剂优劣，开发出适用于分步法高效循环过程的催化剂。