H2S是一种非常重要但是具有毒性的气体,H2S在提纯石油燃料过程中通常遇到,电解H2S不仅能够解决污染问题,而且电解H2S能够产生氢气。但是由于缺乏能够克服H2S毒化腐蚀性的高活性稳定电极,因此阻碍了大电流密度电解H2S技术的开发。
有鉴于此,中国科学院大连化物所邓德会研究员、崔晓菊等报道具有双层链结构(dual-level chainmail structure)的石墨烯封装泡沫Ni(Ni@NC foam)增强电解H2S。
本文要点:
(1)
在这种双重链结构中,泡沫Ni包覆石墨烯形成第一个链,随后石墨烯封装Ni纳米粒子形成第二链。这种链结构显著增强泡沫Ni的稳定性和活性,因此在1.12 V vs RHE过电势得到1 A cm-2工业级电流密度。此外泡沫Ni@NC结构在300 h测试中仍然稳定,相比于泡沫Ni的本征稳定性相比,稳定时间提高10倍。
(2)
在去除模拟天然气中的H2S,Ni@NC电极产氢的速率达到272 mL min-1,比传统电解水相比,能耗降低43 %。
参考文献
Mo Zhang, Zuochao Wang, Liumo Jiang, Xin Bo, Xiaoju Cui, Dehui Deng, Highly effective and durable integrated-chainmail electrode for H2 production through H2S electrolysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202502032
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202502032