现在，相较于其他燃料资源，氢气的动力供给功率更加高，具有广泛的工业用处。而甲烷高温重整反响是大规模产氢的首要方法之一。但是，相较于常见的甲烷水蒸气重整和二氧化碳干重整，选用硫化氢对甲烷进行重整制氢的进程，没有引起满足重视。该反响不光可以产生更多摩尔当量的氢气，并且是可直接使用酸性天然气矿的有用计划。
近来，扬州大学施慧教授研讨团队联合慕尼黑工业大学，在《天然—催化》在线宣布最新研讨成果，初次证明前过渡金属氧化物对甲烷-硫化氢重整反响具有十分显着的催化活性，开始提醒了外表动态构成的硫物种发挥的要害作用。
“甲烷硫化氢重整反响，相对于蒸汽重整和干重整在热力学上更为困难。高温文硫化氢气氛对高效安稳催化剂的规划提出极高应战。”施慧说。
针对这一难点，该研讨团队初次对甲烷硫化氢重整反响的催化体系和催化剂本征活性进行了体系点评，发现在甲烷水蒸汽重整和干重整（二氧化碳重整）中，简直无活性的前、中过渡金属和一些主族金属氧化物，例如二氧化钛、氧化铝、三氧化钨等，对该反响具有十分显着的催化活性。
研讨团队经过动力学试验和氢氘同位素交换研讨之后发现，氢气生成进程和硫化氢分化进程所触及的一切外表基元过程，均近似到达各自的化学平衡；外表碳和硫物种的结合可视为不可逆进程，而甲烷的第一步碳氢键解离有着十分显着的可逆特征，一起仍是决速程度最高的基元过程。
“决速程度最高，一般意味着总包化学反响的快慢首要依据这一过程的快慢。这个过程就像‘木桶的短板’，从反响产生速率的视点讲是最为要害的一步。”施慧解说说，这在某种程度上预示着一个高效催化剂有必要充沛下降甲烷第一个碳氢键解离所需战胜的“能量壁垒”。
团队从而发现，在过渡金属氧化物和硫化物上存在一种共同且普适的外表反响机理，即动态构成的低配位外表弱吸附硫物种催化甲烷碳氢键活化的机制，为规划更高效的催化体系供给了理论基础。
该研讨体系提醒了高温、硫化氢存鄙人甲烷在一系列廉价金属氧化物催化剂外表产生重整反响的机理。比较传统甲烷重整工艺，该研讨所开发的甲烷硫化氢重整道路，不仅仅具有更大的理论产氢量，并且为直接使用富含硫化氢的酸性天然气供给了重要的催化剂规划和工艺思路。
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