本报讯 随着我国深入推进“双碳”目标和氢能产业发展，工业副产物、污染物的高值化利用日益受到关注。硫化氢——一种无色、剧毒、易腐蚀的有害气体，在含硫油气开发和化工生产中必须严格管控。如何实现安全脱硫的同时，将其中的氢、硫资源重新利用起来？西南石油大学一支由新能源材料、储能科学、人工智能、会计学等专业本科生组成的科研团队，历时2年攻关，研发出一种抗硫钝化催化材料，并完成电解装置验证，为硫化氢资源化处理提供了新的技术思路。

传统克劳斯工艺可将硫化氢转化为硫磺，但其中氢元素通常以水的形式流失，难以实现高值回收；尾气深度处理仍需配套装置，工艺能耗和运行成本较高。为此，该团队将目光投向电解路线——在温和条件下将硫化氢分解为氢气和硫磺，实现污染治理与能源转化的双重目标。然而，“真正难的是硫钝化。”项目负责人介绍，电解过程中，阳极生成的硫单质容易沉积在电极表面，像一层绝缘膜阻断反应，导致效率下降、装置运行不稳定。为解决这一问题，团队从催化材料入手，反复筛选基底、结构与改性方案。

在指导教师、四川省“天府峨眉”特聘专家等的带领下，团队围绕过渡金属氧化物、硫化物、磷化物、硒化物等体系开展实验比较，累计完成上千次电化学测试与材料表征。最终，团队选用商用泡沫镍铁作为导电基底，采用温和水热法原位构筑硒化镍纳米线阵列，并通过金属掺杂调控电子结构，提高催化活性与抗硫沉积能力。据团队技术负责人介绍，这种纳米阵列结构能够为反应提供更多活性位点，并有利于电解过程中物质传输和气泡释放。同时，生成的硫物种可进一步转化为可溶性多硫化物，减少硫在电极表面的覆盖。长期稳定性测试显示，相关催化电极在连续运行过程中保持较稳定的电化学性能，为后续装置放大提供了实验基础。

材料突破之后，团队又将研究推进到装置层面。他们自主设计新型电解槽，将催化材料直接生长在电极上，减少传统电极制备中的黏结剂和贵金属依赖，并尝试与光伏发电系统耦合，为可再生能源驱动制氢提供实验方案。目前，团队已完成初步中试验证，电解槽运行平稳，初步验证了该技术路线的工程可行性。

据了解，这支团队的成员来自多个专业。其中，材料方向学生负责催化剂合成与结构表征，工程方向学生负责电解槽设计和测试，人工智能方向学生参与数据处理，经管方向学生同步开展市场调研与应用分析。目前项目已获得国家级大学生创新创业训练计划立项。

“我们希望把实验室里的小电极，逐步推向真实的工业应用场景。”团队成员表示，下一步将继续围绕电极寿命、装置放大、硫产物分离和工业尾气适配等问题开展研究，推动技术在四川含硫油气田、炼化及煤化工等场景中开展示范应用。

从一块纳米催化电极到一套电解装置，从单一材料优化到系统集成验证，这支团队用两年时间探索了一条硫化氢“无害化处理—资源化利用—清洁制氢”的新路径。对他们而言，科研攻关不仅是实验室里的反复试错，也是服务国家能源安全和绿色低碳转型的一次实践。

（杨涵钧）