当前，雾霾现象在中国愈发突出，尤其是重雾霾愈演愈烈。研究表明，大气中的二氧化硫(SO2)会最终形成硫酸烟雾，是造成重雾霾现象的元凶之一。此外，由于SO2会刺激眼睛、皮肤和呼吸道等，对人类的健康造成了严重的危害。来自燃煤发电厂的烟气，是大气中SO2的主要来源，因此有效降低燃煤电厂烟气SO2排放量十分重要。国内燃煤电厂现已大范围采用的是湿法烟气脱硫技术，该技术脱硫效率相对较高，但依旧存在脱硫成本高及能量浪费的不足。
开发一种经济甚至可以盈利的脱硫方法对于我国应对雾霾问题至关重要。张立武课题组利用光电催化技术，首次实现了利用烟气中的SO2产氢。光电分解水制氢是目前广泛研究的制氢技术，但是光电分解水过程中阳极上的水氧化产氧反应严重制约了该过程的效率。由于产氧过程需要四个电子且速度较慢，另外产生的氧气经济价值也不高。而脱硫过程产生的亚硫酸根可以作为产氢的牺牲试剂，因此可以将脱硫与光电化学产氢进行结合。研究发现，如果在光电解水制氢的阳极引入SO2，可以上百倍地提高产氢效率。
据计算，每产生1千瓦时火电所产生的SO2约0.03kg，若利用该方法将这些SO2经过光电产氢，则会产生约10升氢气。中国2016年火力发电约4.5万亿千瓦时(占总发电量70%以上)，其耗煤约11亿吨，产生SO2约1.35亿吨。针对国内近些年大范围雾霾天气问题，烟气中SO2排放浓度标准也更为苛刻，故发电厂的脱硫量则会不断增长。如果能将该项技术应用在火力发电脱硫过程中，则会产生约有45万亿升(即450亿立方米，约40亿千克)氢能源，保守估计价值1600亿元，节约电解水耗电1350万度，其带来的经济、环境及能源效益是非常巨大的。该项技术在雾霾治理、解决能源危机及社会可持续发展方面具有重要的意义。
该论文于2017年3月22日发表在《环境科学：纳米》(Environ.Sci.: Nano, 2017, DOI: 10.1039/C6EN00638H)，并被遴选为当期内封面，第一作者为2015级博士研究生韩瑾。通讯作者张立武教授于2014年从剑桥大学回国加入复旦大学环境系，国家青年千人计划入选者，曾入选德国洪堡学者，欧盟玛丽居里学者。该研究依托上海市大气颗粒物污染防治重点实验室，得到科技部国家重点研发专项和国家自然科学基金的支持。
课题组主页：
http://homepage.fudan.edu.cn/zhanglw/
文章链接：
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/en/c6en00638h#!divAbstract
致谢：感谢复旦大学张立武教授课题组的支持。
原标题：用烟气产氢：复旦大学发明新型脱硫方法
