摘要:燃料電池因具有高效、低污染等優點正得到快速發展，其在移動電源和固定電站中的應用研究廣泛展開。根據燃料電池應用要求（如能量密度、安全等）的不同，燃料電池系統可以選擇包括氫氣在內的各種燃料（如甲醇）。雖然直接甲醇燃料電池也在研究之列，但將一次燃料經燃料重整過程轉換為氫氣供燃料電池所用仍為人們研究的重點。

　　　本文詳細介紹了微反應器及重整制氫微反應器的最新研究進展，并通過實驗深入研究分析制氫微反應器中的金屬纖維結構載體的性能。

　　　研究重整制氫微反應器是一項復雜的工作，因為制氫燃料（甲醇）重整系統一般包括以下單元：燃料汽化、合成氣初步轉化、CO凈化和換熱單元等，其中汽化單元和換熱單元中發生的是物理過程，通常將燃料的汽化及其供熱換熱器集合在一起。合成氣初步轉化單元、CO凈化單元中既有物理過程也有化學過程，通常也是將反應物和換熱組合在一個微尺度反應中進行。此外，還要求換熱器能夠優化能量平衡，液體反應物的使用需要微蒸發器，而且還需要進一步降低CO含量，使之達到燃料電池可接受的水平，即這一裝置不再有毒。總之，組成一個微重整器通常需要3～6個微反應器器件。根據實驗分析表明，使用的金屬纖維結構載體的參數（如燒結溫度、尺寸大小、開孔率、載體質量和鍍催化劑的質量等）不同，CH3OH轉化率、H2產率、CO選擇性和CO2選擇性也不同。因此，研究微反應器中的金屬纖維載體對提高甲醇轉化率、H2產率和降低CO選擇性有著重要意義。

進行三組的微反應制氫實驗，利用氣相色譜分析儀和Cerity QA-QC軟件，比較不同金屬纖維載體的性能。實驗結果表明，所使用的催化劑質量、反應溫度和甲醇流量等參數不同，對甲醇轉化率、H2產率、CO選擇性、CO2選擇性、H2選擇性等反應性能指標有很大的影響。其中，溫度與CO的選擇性、CO2選擇性、H2選擇性等數值之間的關系為一曲線，且在相同的溫度下，當CO選擇性達到最大值時，CO2選擇性達到最小值，H2選擇性曲線與CO2選擇性形狀大致相似。

關鍵詞：制氫微反應器，金屬纖維載體結構，甲醇重整