【摘 要】
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以低碳醇为燃料的制氢微反应器可为燃料电池等微小型电子装置提供安全可靠的在线氢源，从而引起世界各国研究者的广泛关注。本文以多孔金属材料为载体，设计制可获得较佳的制氢效
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以低碳醇为燃料的制氢微反应器可为燃料电池等微小型电子装置提供安全可靠的在线氢源，从而引起世界各国研究者的广泛关注。本文以多孔金属材料为载体，设计制可获得较佳的制氢效果。论文主要研究内容如下： (1)载体结构甲醇水蒸气重整制氢微反应器设造了一种新型层叠式柱形甲醇水蒸气重整制氢微反应器，计 利用Solidworks软件设计了一种新型层叠式柱形甲醇水蒸气重整制氢微反应器。其中蒸发腔设计栅板结构，可有效增强反应溶液的汽化效果以及重整腔入口流体分布的均匀性。载体板采用多孔金属材料，降低加工成本，提高催化剂的负载性能以及反应器的传热传质效果。 (2)泡沫金属载体制氢反应器的制氢性能研究 以多孔泡沫金属为载体，利用超声振动的方法测试了不同厚度和材质的泡沫金属的催化剂负载性能。在此基础上，通过改变反应空速以及反应温度的方法，研究了载体板的放置方式、孔隙率(PPI)、材质对制氢反应性能的影响。研究结果表明:以100PPI泡沫铜为载体，采用无间隙层叠方式放置可获得较佳的制氢性能。 (3)金属纤维烧结板载体制氢反应器的制氢性能研究 以连续型切削铜纤维与铝纤维为原料，采用固相烧结技术制备不同孔隙率的多孔金属纤维烧结板。在观察分析载体板微观结构的基础上，对比了铜纤维烧结板与铝纤维烧结板的催化剂负载性能。通过改变反应空速与反应温度的方法，重点研究金属纤维烧结板的孔隙率、梯度孔隙结构、材质对制氢反应性能的影响。研究结果表明:孔隙率为90％×80％×70％梯度孔隙结构的铜纤维烧结板表现出更佳的制氢性能。 (4)多孔金属材料载体制氢反应器的制氢性能优化 为了提高泡沫金属以及铝纤维烧结板的负载性能，通过对多孔载体材料表面改性以及改善负载方法，提高其催化剂负载性能与稳定性。研究发现经过二次烧结处理的泡沫铜以及阳极氧化反应处理的铝纤维烧结板可获得更佳的催化剂负载性能以及制氢性能。
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