[发明专利]一种燃料电池新型甲醇重整催化装置及其制备方法

说明书

本发明提供了一种燃料电池新型甲醇重整催化装置及其制备方法，该燃料电池新型甲醇重整催化装置包括泡沫金属和甲醇重整催化剂，甲醇重整催化剂附着在泡沫金属的表面上。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种燃料电池新型甲醇重整催化装置及其制备方法。

背景技术

燃料电池是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电技术。甲醇重整制氢燃料电池的工作原理是采用蒸汽重整法将甲醇与水中携带的氢转换为氢气,氢气中的化学能经高温燃料电池转换为电能。甲醇重整制氢燃料电池利用的高温质子交换膜燃料电池技术，燃料电池运行温度在100℃以上，燃料电池中的催化剂对氢气中一氧化碳的抗中毒能力增强，因此甲醇重整得到的氢气可以不经过任何处理，直接提供给燃料电池从而得到所需的电能，从而可以避免使用纯氢燃料电池所需解决的氢气的提纯、存储、运输及其他一系列的问题。

甲醇重整制氢是甲醇重整制氢燃料电池中的重要关键点,甲醇重整制氢催化剂更是甲醇重整制氢的重中之重。甲醇重整制氢是甲醇与水混合溶液按照一定比例配制后，经过汽化、加热等反应后在一定的温度、压力、流量条件下通过甲醇重整制氢催化剂作用，发生甲醇重整反应和一氧化碳变换反应，最终生成氢气、二氧化碳的混合气。甲醇重整制氢反应是一个多组份、多反应的气固催化复杂反应系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中稳定性差的问题。

本发明提供了一种燃料电池新型甲醇重整催化装置，其特征在于，包括泡沫金属和甲醇重整催化剂，甲醇重整催化剂附着在泡沫金属的表面上。

甲醇重整催化剂是以CuO为主体，ZnO、Al₂O₃为间隔体的铜锌铝系催化剂。

所述泡沫金属为泡沫金属镍，其孔径为0.5～5mm，孔隙率为40％～ 90％。当然，所述泡沫金属可以是多种的金属，如铜、铝等等。

本发明还提供了一种制备燃料电池新型甲醇重整催化装置的方法，包括以下步骤：

步骤S1、制备泡沫金属及甲醇重整催化剂；

步骤S2、将甲醇重整催化剂投加到浸渍胶液中，使其充分混合，获得甲醇重整催化剂悬浮溶液；

步骤S3、将泡沫金属浸渍于甲醇重整催化剂悬浮溶液，使泡沫金属充分浸渍，得到浸渍体；

步骤S4、将步骤S3中浸渍体置于90～110℃下蒸干；

步骤S5、将蒸干后样品置于空气气氛下200～250℃焙烧2～3h，然后炉冷至常温。

优选的，浸渍胶液的组成为软水200-250份、环氧改性聚酯树脂150-180 份、VP胶乳20-30份、己内酰胺30～45份，其制备方法如下：

在调配罐中放入软水和VP胶乳；

将环氧改性聚酯树脂移送到调配罐内，并持续搅拌，移送在30分钟内完成，采用喷淋式，调配罐采用水冷却夹套保温，保持胶液温度20～40℃；

向调配罐中加入己内酰胺，经过40～50小时熟化，得到浸渍胶液。

优选的，泡沫金属的制备方法包括：

步骤一、将金属粉末、阴离子表面活性剂和去离子水混合，搅拌均匀，配制成浆料A；所述浆料A由以下重量百分比的原料组成：金属粉末9％～ 50％，阴离子表面活性剂0.1％～1％，去离子水49％～90％；

步骤二、将聚氨酯泡沫塑料放入步骤一中所述浆料A中浸渍，之后将浸渍后的聚氨酯泡沫塑料放入离心机中进行离心，然后将离心后的聚氨酯泡沫塑料放入烘箱中进行干燥；所述聚氨酯泡沫塑料的孔径为10PPI～ 50PPI；