Abstract
燃料電池前端加裝一個重組器(reformer)，利用液態燃料，例如:甲醇、乙醇等富氫燃料經過催化劑催化之後轉成氫氣為其中一種可行的形式。但如何開發一個低溫製氫的反應系統 (120~200℃)，使與質子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)的操作溫度(室溫~200℃)較接近，提高產物的選擇性，減低副產物的產量，一直是重組器與燃料電池銜接的瓶頸。故本研究主旨在於整合成熟之微系統設計製程、奈米碳管製備、以及甲醇催化劑之備置技術等，驗證三項重要之整合技術，包含： 1. 據瑞士卷形狀之微米流道或者是多重進料入口之微米流道與奈米碳管整合之重組反應效能， 2. 甲醇催化劑在奈米碳管上之沈積技術及催化劑之特性分析， 3. 甲醇重組製氫低溫觸媒之溫度與效能驗證。 研究發現其sol-gel法所製備之觸媒方式比含浸法所製備之觸媒活性較佳。且多重進料入口且流道短之微米流道設計，將比單一進口之微米流道設計有良好之產氫率，最高氫氣產率為其利用sol-gel法製備觸媒於1.5cm長微米流道在250℃所做之測試，可達每分鐘氫氣產生率為2.2*10-6莫耳。而於微米流道中成長奈米碳管所做之測試，因其觸媒負載量之不同，造成其sol-gel法製備觸媒於3cm長之微米流道含奈米碳管，僅有每分鐘1.71*10-6莫耳氫氣產生。然而將其觸媒負載量正規化之後，於相同流道長度條件下，含奈米碳管之微流道將具有較高之甲醇重組反應效能，表示其奈米碳管有助於提供較高之觸媒反應面積使其甲醇重組反應效能提升。