上海高研院3D打印制备车载甲醇重整制氢催化剂研讨获得发展

近来，中国科学院上海高级研讨院工程科学团队在3D打印技能制备车载甲醇重整制氢催化剂研讨中获得开展。

氢气的高额运送贮存本钱和低能量密度是氢动力燃料电池轿车在市场上推广应用的阻止之一。车载甲醇重整制氢可在不运用氢气作为直接质料的状况下为燃料电池轿车供氢，为下降其燃料贮存本钱和运送本钱供给了有用途径。传统催化剂机械强度低，在车辆高速运动过程中床层易破碎然后影响催化剂活性，需开发一种高机械强度，一起坚持高催化活性的催化剂制备技能。

据此，工程科学团队提出一种运用3D打印技能制备整体式催化剂，通过调控载体组成与煅烧温度，改善催化剂空间结构等战略，开宣布一种新式兼具高机械强度和高催化活性的3D打印催化剂制备办法。

研讨以光固化3D打印技能制备催化剂载体，结合低场核磁共振空间测验金属离子散布，剖析了3D打印氧化铝多孔载体中机械强度、孔隙率与煅烧温度组成的联系，提醒了多孔载体中金属离子的分散效应，一起开发了核磁成像定量测验金属离子散布技能。通过枯燥结晶煅烧办法，成功在高机械强度氧化铝多孔载体上合成了铜锌片层结构活性组分层。通过改善氧化铝载体空间结构，然后进步传热与传质功率下降床层压降，从而进步甲醇重整反响催化作用。通过对反响参数的优化，单位质量催化剂氢气的时空产率到达536 mol/kgcat/h，超越现在报导的大部分同类型催化剂。一起，催化剂机械强度高，径向压溃强度达152.4 N/mm，是现在传统颗粒催化剂的4倍，可习惯车载加快波动等状况。

研讨有助于推进甲醇重整制氢技能在车载燃料电池等范畴的开展，并为新式整体式催化剂的开发供给了新思路。

相关效果宣布在Journal of Energy Chemistry上。研讨得到中科院青年立异促进会、中科院科技网络服务方案、国家自然科学基金的赞助。