金属卟啉基纤维光助间接电催化高效分解H2S生产硫和氢气

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Metalloporphyrin-based fibers for photoassisted indirect electrocatalysis H 2S decomposition

本文创新性地设计了一种基于金属卟啉聚合物纤维（M-S-PPF）的光助间接电催化体系，通过构建固-液-气三相电解系统，实现了H2S的高效分解（去除率99%），同步产出高附加值硫磺（收率96%）和氢气（产率1.45 mL/min）。该体系利用CS2-N电解质解决硫钝化难题，兼具优异的硫耐受性和光敏特性，为电催化H2S分解的工业化应用提供了新范式。

　　

亮点

我们首次设计了基于CS₂-N电解质溶液和Cu-S-PPF的光助间接电解系统，能够高效将H₂S分解为高价值氢气和硫磺。这些金属卟啉基聚合物纤维兼具高强度、柔韧性、光敏性和硫耐受功能。在光助间接电解系统中，固相Cu-S-PPF作为非均相氧化还原介质展现出卓越的电催化效率。

M-S-PPF（M = Zn、Ni、Cu）的合成与表征

M-S-PPF（M = Zn、Ni和Cu）通过硫脲形成缩合反应合成，采用简便的加热聚合工艺，在不同直径的毛细管中组装金属卟啉（M-TAPP，M = Ni、Cu和Zn）和1,4-二异氰酸酯（图1a，详情见实验部分）。通过简单使用预定长度和内径的管道即可控制纤维直径和长度。最初形成的聚合物纤维通过...

结论

总之，我们首次设计了一种基于CS₂-N电解质溶液和Cu-S-PPF的光助间接电解系统，能够高效地将H₂S分解为高价值氢气和硫磺。这些金属卟啉基聚合物纤维具有高强度、柔韧性、光敏性和硫耐受功能。在光助间接电解系统中，固相Cu-S-PPF作为非均相氧化还原介质呈现出卓越的电催化效率。