中文摘要：

甲烷水蒸汽重整制氢是一个高温吸热反应，目前开发的固定床重整器存在体积大，压降大，反应温度高，启动时间长等技术瓶颈，阻碍了其在燃料电池实用化中的应用。在本项目中，将采用吸附强化的思想，通过吸附制氢反应产物之一的CO2,从而促进反应打破平衡，向制氢方向进行，可有效的降低反应温度，得到高纯度H2和低浓度CO，从而简化重整系统。为了适应高传热传质的板状重整器的需求，本项目突破传统的在合金板上进行涂层的思想，采用阳极氧化扩孔法制备吸附剂基板。在具有复杂多元微孔道结构的高比表面积氧化铝膜上，通过浸涂法负载吸附剂，从而增加吸附剂的负载量，改变其比表面积特征。同时耦合重整+吸附进行理论分析和实验研究，开发具有高传热传质性能的微通道重整器。

结论摘要：

甲烷水蒸汽重整制氢是一个高温吸热反应，目前开发的固定床重整器存在体积大，压降大，反应温度高，启动时间长等技术瓶颈，阻碍了其在燃料电池实用化中的应用。在本项目中，将采用吸附强化的思想，通过吸附制氢反应产物之一的CO2,从而促进反应打破平衡，向制氢方向进行，可有效的降低反应温度，得到高纯度H2和低浓度CO，从而简化重整系统。本研究中，我们成功开发具有高循环性能的低分压金属掺杂催化剂，并通过模拟计算与实验结合的方法快速地寻找到吸附剂的最佳配比。首次提出了锂盐吸附剂双壳吸附理论，用于成功预测了吸附剂吸附行为，该理论模型受到国外学者的广泛引用。成功开发具有高循环性能的吸附强化的甲烷水蒸气重整反应系统，研究了吸附剂与催化剂的构效关系。实验结果证明证明催化剂耐久性达100 hr以上，最佳吸附强化温度区间为500-550℃，该温度比目前报道的吸附强化温度低100℃以上，证明开发成功的新型吸附剂具有更好的低温吸附性能和循环性能。提出了反应系统的start-up，再循环策略及模型，探讨了脱附剂失活动力学并建立了反应模拟系统。目前本研究属国际新能源方面亟待研究的课题，同时与新材料、化工模拟等技术相交叉，研究成果发表国际论文共计10篇、其中化工三大期刊2篇，能源类期刊2篇