燃料电池有望取代手机、笔记本电脑和汽车中的电池。它们将氧气和氢气结合产生的能量转化为电能。然而，目前安全储存氢气仍面临挑战，不过一个不错的解决方案是利用在燃料电池内部生成氢气的基础设施。.
在这些情况下，甲醇通常用作原料。例如，车辆或手机无需使用氢气，而是可以添加甲醇，并在需要时将其转化为氢气。现在，巴斯克大学（UPV/EHU）的研究人员开发了一种可以改进这一过程的装置。.
他们设计了一种特殊的结构：由微通道构成的反应器。这种微反应器比传统反应器系统小一百倍。反应器的尺寸对于所有这些移动设备都至关重要。“开发一种由微通道构成的反应器并非易事，”巴斯克大学（UPV/EHU）应用化学系的研究员奥伊哈内·桑斯解释说，“这需要仔细选择材料、加工微通道、组装系统以及涂覆催化涂层等等。”.
正如他们所观察到的，这些由微通道组成的反应器有助于提高甲醇制氢的热传递效率。因此，反应温度能够得到有效控制，从而最大限度地减少一氧化碳（CO）产生的热点。如果氢气生成过程中同时产生CO，则会污染燃料电池，导致其无法正常工作，进而停止能量生产。.
一种稳定的催化剂
同样，选择合适的催化剂并采用合适的放置方法对于反应的高效进行至关重要。“这些微通道反应器面临的最大挑战之一是如何将催化剂引入如此微小的通道中。因此，这项研究的目标是设计一种稳定的催化剂，并以最佳方式将其安装在系统中，”Sanz解释道。.
在甲醇制氢过程中，通常会使用钯（Pd）催化剂，本研究也不例外。具体来说，他们使用的是PdZnO催化剂。他补充道：“通常情况下，当催化剂集成到微通道反应器中时，催化剂的特性会丢失。然而，本研究中使用的催化剂不仅保持了其原有特性，而且还能轻松地完成反应。”.
借助合适的基础设施和催化剂，设计的微型反应器可产生30单位的液氢/Hg；甲醇转化率为95%，一氧化碳(CO)转化率低于1%。桑兹指出：“控制一氧化碳的产生非常重要，因为它会污染燃料电池。”.
“虽然已经有一些系统能够产生更多的氢气（12-50升H2/hg），但甲醇转化率较低（约80%，在某些情况下甚至低至4%），此外还会产生一些边际产品，”Sanz补充道，他强调这种设计“使我们能够开发出更清洁、更安全、成本更低的工艺”。.
这项研究由巴斯克大学（UPV/EHU）化学科学学院应用化学系开展，由马里奥·蒙特斯教授领导。塞维利亚大学何塞·安东尼奥·奥德里奥佐拉教授（ICMS，美国-CSIC联合中心）领导的研究小组，以及纳瓦拉公立大学古鲁泽·阿尔扎门迪教授和路易斯·M·甘迪亚教授领导的研究小组也参与了合作。.
参考文献
FJ Echave、O. Sanz、M. Montes。“用 PdZnO 催化剂对微通道反应器进行涂层处理以用于甲醇蒸汽重整”应用催化 A：综合：159-167 2014。.
来源：SINC通讯社
