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能源是整个世界发展最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。随着化石能源的枯竭,可再生能源的战略地位日益重要。其中氢能被认为是未来最有希望的能源之一,以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(PEMFC)引起了世界各国的注意。甲醇重整是质子交换膜燃料电池(PEMFC)原料气来源之一,但是原料气中含有少量CO会导致PEMFC的电极Pt催化剂中毒,因此,必须将原料气中CO的浓度降至Pt催化剂能够承受的浓度范围(<100×10-6)。研究表明,CO优先氧化反应是脱除甲醇重整原料气中CO最有效的方法之一。本文研制了一种金属泡沫型微反应器用于去除甲醇重整原料气中少量CO。通过浸渍法将Cu-Ce-Zr-O催化剂负载在金属泡沫上,以催化剂的催化氧化活性、反应选择性、稳定性和粘附性能等作为评价指标,考察Cu-Ce-Zr-O催化剂的Zr掺杂量、焙烧温度、不同配体、不同制备方法等因素对催化剂性能的影响,通过XRD、TPR、BET、SEM等表征方法对催化剂表征。实验结果表明,Zr/Cu(摩尔比)为1.5时,以尿素为配体,浸渍法制备的催化剂在500℃下焙烧后显示出良好的催化氧化活性及选择性,催化剂在约180-240℃范围内能将甲醇重整气中CO浓度降至100×10-6以下,在反应温度200-240℃,CO的选择性维持在40 %左右。XRD分析结果表明,Cu-Ce-Zr-O催化剂主要以CeO2的立方晶形形式存在,CuO物种则以非晶态高度分散在CeO2表面。本文还系统地考察了反应温度、O2加入量(λ=nO2/nCO)、CO2含量、空速、单片金属泡沫上的催化剂用量以及催化剂预处理等因素对Cu-Ce-Zr-O催化剂优先氧化CO的影响。适宜的反应操作条件为:反应气体中氧气的加入量λ为3,气体空速确定为7000 h-1,反应温度在200-240℃时最佳;同时考察了催化剂的使用寿命及稳定性等因素。