無線氣體報警儀
當前，霧霾現象在中國愈發突出，尤其是重霧霾愈演愈烈。研究表明，大氣中的二氧化硫(SO2)會最終形成硫酸煙霧，是造成重霧霾現象的元兇之一。此外，由于SO2會刺激眼睛、皮膚和呼吸道等，對人類的健康造成了嚴重的危害。來自燃煤發電廠的煙氣，是大氣中SO2的主要來源，因此有效降低燃煤電廠煙氣SO2排放量十分重要。國內燃煤電廠現已大范圍采用的是濕法煙氣脫硫技術，該技術脫硫效率相對較高，但依舊存在脫硫成本高及能量浪費的不足。
開發一種經濟甚至可以盈利的脫硫方法對于我國應對霧霾問題至關重要。張立武課題組利用光電催化技術，首次實現了利用煙氣中的SO2產氫。光電分解水制氫是目前廣泛研究的制氫技術，但是光電分解水過程中陽極上的水氧化產氧反應嚴重制約了該過程的效率。由于產氧過程需要四個電子且速度較慢，另外產生的氧氣經濟價值也不高。而脫硫過程產生的亞硫酸根可以作為產氫的犧牲試劑，因此可以將脫硫與光電化學產氫進行結合。研究發現，如果在光電解水制氫的陽極引入SO2，可以上百倍地提高產氫效率。
據計算，每產生1千瓦時火電所產生的SO2約0.03kg，若利用該方法將這些SO2經過光電產氫，則會產生約10升氫氣。中國2016年火力發電約4.5萬億千瓦時(占總發電量70%以上)，其耗煤約11億噸，產生SO2約1.35億噸。針對國內近些年大范圍霧霾天氣問題，煙氣中SO2排放濃度標準也更為苛刻，故發電廠的脫硫量則會不斷增長。如果能將該項技術應用在火力發電脫硫過程中，則會產生約有45萬億升(即450億立方米，約40億千克)氫能源，保守估計價值1600億元，節約電解水耗電1350萬度，其帶來的經濟、環境及能源效益是非常巨大的。該項技術在霧霾治理、解決能源危機及社會可持續發展方面具有重要的意義。
該論文于2017年3月22日發表在《環境科學：納米》(Environ.Sci.: Nano, 2017, DOI: 10.1039/C6EN00638H)，并被遴選為當期內封面，第一作者為2015級博士研究生韓瑾。通訊作者張立武教授于2014年從劍橋大學回國加入復旦大學環境系，國家青年千人計劃入選者，曾入選德國洪堡學者，歐盟瑪麗居里學者。該研究依托上海市大氣顆粒物污染防治重點實驗室，得到科技部國家重點研發專項和國家自然科學基金的支持。
