| 气相产物分析
在反应温度300度硫化氢水热反应完成后，产生了一定量的气体，经过GC/TCD 检测，产生了气体主要是H2，以及在反应器内少量的惰性氮气，没有检测到硫化氢和氧气，如图3.1 所示。论文检测。氢气的产生量为 3.88mmol，氢气的气体体积占有率为80 %。
 实验结果表明硫化氢能够把水中的氢还原为氢气，且效果明显。如下式所示：
图3.1 气相色谱图
4. 硫化氢水热产氢的影响因素研究
4.1反应温度对硫化氢水热产氢的影响
实验条件为：0.72 g九水硫化钠 （3 mmol），反应温度200 ℃~350 ℃，反应溶液体积15 ml，反应时间为0.5~ 8 h。
实验结果如图4.1所示，表明只有当反应温度高于250度时，硫化氢产氢反应才能顺利进行。
图4.1不同反应温度和反应时间的氢产量的变化
4.2反应时间对硫化氢水热产氢的影响
实验反应条件：九水硫化钠 3 mmol，反应温度200℃、250℃、280℃、300℃和350℃，水体积15 ml，考察反应时间对氢产量变化的影响，实验结果见图4.2所示。
从图4.2可以看出，对于一个水热反应来讲，必然存在一个合适的反应时间段，使得反应能够保持在一定的状态。只有达到一定的反应温度，反应才能发生。随着反应时间的延长，氢产量会逐渐增加，当达到反应平衡时，氢产量就不再增加。水热反应过程在较低的反应温度下，反应速率较低，达到平衡所需的反应时间较长。而提升反应温度，达到平衡所需的反应时间则较短。
4.3pH值对硫化氢水热产氢的影响
硫化氢是一种弱的双质子酸，在水溶液中以H2S, HS-, 和S2-三种形式存在。溶液的pH值决定这些还原性物种的分布以及哪种物质占主要的物种（如图4.3）。
本实验条件为：九水硫化钠 0.72 g （3 mmol），反应温度300度，填充率36%，反应时间1h。研究结果如图4.2所示，在上述反应条件下，酸性pH值条件下，氢产量明显降低。在中性和弱碱性的条件下，氢产量趋于一致，高于酸性条件。当pH值为强碱性的条件下，氢产量明显上升，反应速率增大。
图4.2不同pH值的氢产量的变化 （硫化钠3mmol，36%填充率，反应时间1h）
图4.3不同pH值下硫化氢种的分配比值
5. 硫化氢作还原剂从水中产氢机理的讨论
从以上的实验结果和分析讨论可以看出，硫化钠在250 oC的温度以上通过水热反应能够作为还原剂把水中的氢还原为氢气。同时硫化钠被氧化为硫代硫酸根和少量的亚硫酸根和硫酸根。在氧化还原反应之后，反应溶液的pH会有所增加主要是因为产氢后生成了大量的OH-。当硫化钠水热反应达到平衡以后生成氢气的量与初始硫化钠的量的比例为2.2左右，因此根据以上实验得到的结果我们提出硫化钠作为还原剂从水中产氢的机理。
参考文献
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