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甲醇重整制氢技术是解决质子交换膜燃料电池(PEMFC)移动氢源可行的途径之一。由于微量CO就容易引起PEMFC的电极Pt催化剂中毒，因此，必须将甲醇重整氢气中CO的浓度降至Pt催化剂能够承受的浓度范围(<100ppm)。研究表明，CO选择性氧化反应是脱除甲醇重整气中CO最有效的方法。
本文设计并加工了一种微通道反应器用于甲醇重整气中少量CO的脱除，通过不同方法在反应器微通道内负载Cu-Ce-Zr-O催化剂，以催化剂的反应活性、CO选择性和机械性能等作为评价指标。文章考察了Cu-Ce-Zr-O催化剂中Zr含量、催化剂的制备及负载方法、焙烧温度等因素对催化剂性能的影响，通过XRD、TPR、BET、SEM等手段对催化剂进行表征。实验结果表明，Zr/Cu(摩尔比)为2时，以尿素为配体溶胶，凝胶法制备的催化剂在600℃下焙烧后显示出良好的催化氧化CO活性及机械性能，催化剂在约180-260℃范围内能将甲醇重整气中CO浓度降至100ppm以下，在200-240℃内CO浓度在50ppm以下；微通道负载的催化剂经气流冲刷测试、胶带测试、冲击测试后质量减少较小。XRD分析结果表明，Cu-Ce-Zr-O催化剂主要以立方相萤石型CeO2晶相存在，CuO物种以非晶态高度分散在CeO2表面。
系统地考察了反应温度、O2/CO摩尔比、CO2含量、空速、催化剂用量以及催化剂预处理等因素对Cu-Ce-Zr-O催化剂选择性氧化脱除CO效果的影响。适宜的反应操作条件为：反应气体中氧气的进入量λ取3，气体空速确定为20000h-1，反应温度在200-240℃时较佳；同时考察了催化剂的使用寿命及失活等因素。
对微通道反应器的放大作了初步的讨论，比较了Cu-Ce-Zr-O催化剂在微通道反应器及固定床反应器中的反应性能。结果显示，微通反应器较固定床反应有较好的传质、传热效果，在提高气体处理量及减小反应器体积等方面有较明显的优势。