液体燃料醇类重整制氢技术的研究现状分析

FanM等使用Ni3Sn催化剂在600℃下实现了大于99%的H2和CO选择性，Ni3Sn催化剂的使用有效抑制了甲烷化、水煤气反应和碳沉积等副反应的发生，使得CH4，CO2和H2O的选择性小于1%。高温有利于目标产物的生成，但催化剂的耐热性限制了温度的提高，此类方法为高温SD提供了有效的思路。

周性东等使用MgO改性CuZnAl制备了CuZnAlMg2催化剂，在280℃、1.0MPa和空速0.6h-1的条件下，实现了99.1%的甲醇转化率和97.0%的H2产率。MgO的加入有效抑制了副反应的发生，实现了在低温条件下提高目标产物的选择性。

SD具有在高温下反应速率快的优点，但是反应所需的温度过高，且生成的CO容易导致催化剂中毒。

1.2甲醇水蒸气重整制氢（SMR）

甲醇水蒸气重整制氢（SMR）是以甲醇和水蒸气为反应物制取氢气的方法，该反应方程式为：

CH3OH+H2O→CO2+3H2 ΔH=50.7kJ/mol (2)

反应具有所需温度较低(200-300℃)、CO选择性低的优点。SMR的典型催化剂是Cu-ZnO-Al2O3，也有使用重金属Pd和Pt作为催化剂的研究。近年，活性、稳定性更高的催化剂被不断的开发研究出来。

AbrokwahRY等采用高比表面积的CuMCM-4纳米催化剂，在250℃下实现了68%的甲醇转化率、100%的H2选择性（无CH4生成）和6%的CO选择性。反应连续运行40h仍能保持较好的MeOH转化率。该方法实现了稳定的低温甲醇转化，但甲醇的转化率有待提高，较高的CO选择性也亟待解决。

ZhouW等制备了Cu-泡沫铜(PPI=100)催化剂，在S/C=3，300℃的条件下甲醇几乎完全转化，H2产率约为50%。

KhaniY等在大气压，空速20.8h-1，甲醇、水和氮气比为1:1:2的实验条件下，研究了CuNi/LaZnAlO4和Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂对SMR性能的影响。与Cu-Ni/γ-Al2O3催化剂相比，掺杂Zn和La的Cu-Ni/LaZnAlO4在300℃时可实现约90%的较高H2产率和约2%的较低的CO选择性，同时催化剂的稳定性也得到了改善。

LiuX等制备了不同载体的Pt/In2O3催化剂。在325℃，S/C=1.4，空速12870h-1的条件下，1Pt/3In2O3/CeO2催化剂实现了98.7%的甲醇转化率，以及100%的H2选择性和2.6%的CO选择性，同时催化剂运行32h仍表现出优异的活性和稳定性。

TianJ等采用新型PdZnAl/Cu纤维催化剂，在S/C=1.3，300℃，空速范围27500-37500mL/(g.h)的条件下，表现出了最高52.27mL/min的产氢量。在最佳实验条件下运行超过72 h，表现出优异的稳定性。与其他催化剂相比，Pt系催化剂能够在较高的空速条件下表现较好的催化活性，对大流量甲醇制氢具有一定的指导意义，但昂贵的价格限制了其在工业上的应用。

LinL等针对甲醇和水可实现液相重整制氢的特点，采用Pt/α-MoC催化剂在190℃下实现174.18mL/(g.min)的产氢量，其在制氢产量上较传统Pt催化剂提高近两个数量级，如图1。并在自然杂志发表了这个技术，该技术的出现对原位在线制氢技术的突破有着重要意义。

目前SMR技术基本成熟，工作温度多数在200-300℃，与同等规模天然气或轻油转化制氢装置相比，SMR的能耗仅为前者的一半左右，适合中小规模制氢。一些新的低温条件下催化剂的开发由于受寿命及运行条件的限制，还没有应用到大规模工业制氢中。

1.3甲醇部分氧化制氢（POM）

甲醇部分氧化制氢（POM）是在氧气(或空气)的存在下甲醇发生部分氧化生成H2和CO2的一种放热反应。反应方程式为：

CH3OH+1/2O2→2H2+CO2 ΔH=-192.2kJ/mol (3)

POM反应速率较高，具有反应达到稳态后无需额外供热的优点。

OstroverkhA等制备了Pt基于CeO2双层薄膜的催化剂，使用温度程序化反应(TPR)技术测试其对甲醇部分氧化的催化活性。结果显示不连续CeO2吸附层的氧化还原能力优化了羟甲基中间体脱氢形成CO的反应途径，有利于其氧化形成甲酸盐。故在大于210℃的较高温度下，非连续的CeO2层(0.2nm)可大大提高裸Pt的催化性能，且几乎无CO产生。

Au催化剂也具有优秀的性能。HernándezRamríezE等制备了Au/TiO2和Au/ZrO2催化剂（Au颗粒粒径小于5nm）催化POM制氢。在O2/C=0.5时，使用Au/TiO2，在300℃时甲醇转化率达到63%，H2产量为0.188mL/min；使用Au/ZrO2，在300℃的时甲醇转化率与Au/TiO2相近，但H2产量提高近2.5倍，达到了0.43mL/min。

POM的优势在于其通过部分氧化即可提供反应需要的热量，因此不需要加热装备，有利于装置的小型化。但是放热过于剧烈不易控制，且目前催化剂体系的研究还不够丰富，甲醇转化率及目标产物的选择性都有待提高，依然具有相当大的研究空间。

1.4甲醇自热蒸汽重整（ASRM）

ASMR是POM和SMR两个反应的耦合。可以利用POM为SMR提供热能。反应为微放热反应。ASRM具有更高的反应速率和氢气产量。该反应方程式为：

CH3OH(g)+1/2O2→CO2+2H2 ΔH 298K=-192kJ/mol (4)

CH3OH(g)+H2O(g)→CO2+3H2 ΔH 298K=49kJ/mol (5)

CH3OH(g)+H2O(g)→CO+2H2 ΔH 298K=91kJ/mol (6)

CO+H2O(g)→CO2(g)+H2 ΔH 298K=-41kJ/mol (7)

JampaS等使用Cu负载的中孔CeO2和CeO2-ZrO2催化剂进行了ASRM，Cu/CeO2在350℃下达到最佳性能，得到了100%甲醇转化率和60%H2产率。而Cu/CeO2-ZrO2在300℃时取得了相同的效果。

ChenWH等使用Cu-Zn负载Al2O3催化剂催化微波加热引发的ASRM。发现ASRM的甲醇转化率在O2/C=0.125和0.5时超过90%，在相同的反应温度下，O2/C=0.5时，ASRM消耗的能量比SMR大约减少一半。而在O2/C=0.25时由于涉及氧化反应，消耗了微波辐射所提供的部分能量，故甲醇转化率相对较低(56-67%)。

洪学伦等制备了Zn-Cr催化剂在350-650℃范围内催化ASRM，研究表明，在480℃、O2/C=0.3、H2O/C=1.2、空速=8600h-1时，甲醇转化率达96%，H2选择性达75%，实现了在较高温度下提高H2选择性的目的。

传统甲醇制氢反应多发生在高温非均相催化的环境中。传统甲醇制氢技术运行参数和指标总结如表1所示。用于甲醇制氢的传统技术日益成熟，但仍面临着转化过程温度过高、催化剂失活等诸多问题，仍需进一步研制较为经济且性能稳定的低温制氢催化剂。

近年醇类等离子体制氢等一些新兴技术发展起来，逐渐受到了广泛的关注。德国和意大利开发出低温水相甲醇脱氢工艺。该工艺使用钌基有机化合物为催化剂，在65-95℃及常压下制氢。该系统可在碱性水溶液中保持稳定，可将甲醇全部转化为氢，但缺点是反应的基质必须保持较高的活性，而其活性仅维持3个星期左右。

2等离子体转化低碳醇制氢

等离子体技术在材料改性、废水废气处理、土壤修复等方面均有应用。低温等离子体中具有高能电子，可利用其使低碳醇化学键断裂，引发反应，从而制取氢气。目前常用的低温等离子体制氢发生方式主要分为：介质阻挡放电、电晕放电、微波放电、滑动弧放电、辉光放电等。

2.1电晕放电等离子体制氢

电晕放电具有产氢所需能耗小、温度低、时间短、空间小等优点，使其适用于汽车能源领域，具有一定的开发潜力和工业化应用前景。

LiHQ等在大气压下使用DC和AC电晕放电分解甲醇制氢，反应装置如图2所示，实验中以氩气作为载气。结果表明，AC-sin（正弦波形）电晕放电中，甲醇的转化率可达70%，能耗小于20kWh/m3H2。另外，AC电晕放电比DC电晕放电的甲醇转化率更高，且转化速率更快（如图3），最大转化速率分别为25.09mL/min和17.47mL/min。研究证明，AC电晕放电优于DC电晕放电。

李慧青等还进一步发现，正弦交流电条件下，甲醇进料浓度为57%时，H2产量最大值可达50.2mL/min，H2产率可达到44.9%，此时能耗为4kWh/m3H2。

目前，文献中甲醇电晕放电的实际产氢效果并不理想，因此关于该领域的研究相对较少，未来可以进行更多的探索与改进。

2.2介质阻挡放电等离子体制氢

介质阻挡放电是一种常压下放电类型，能够在很高的电压和很宽的频率范围内工作。工作电压在几千伏到几万伏，电源频率可从50Hz至1MHz。DBD由于介质位置不同特性有所差异。

LeeDH等使用填充有Cu-ZnO/Al2O3的DBD等离子体反应器进行了甲醇蒸汽催化重整实验。产物主要为CO，CO2，H2。如图4所示，在未施加电压时，随着温度由180℃升高到250℃，甲醇转化率由5%增加到41%；当施加4kV电压后，甲醇转化率相比之前有明显提升，但呈现先增后减的趋势，在温度220℃时转化率达到最大值55%。Lee认为其原因是在较低温度时放电能提供足够的能量来使甲醇和H2O的化学键断裂，同时也可增加催化剂表面活性位点对反应物的吸收强度，使得转化率升高；转化率下降主要是由于在高温下催化反应占主导地位，放电对反应起了反作用。在进料0.5mL/h，温度220℃，仅使用催化剂的条件下，甲醇转化率为37%；施加2kV电压后，随着放电频率由10Hz增加到105Hz时，甲醇转化率由39%增加到44%。文章未提及H2产量、产物选择性等内容。

WangBW等利用DBD进行重整甲醇制氢。实验讨论了输入功率、内电极材料、放电间隙、反应区长度、电介质厚度及甲醇含量等参数对反应的影响。在最佳条件下，甲醇转化率可达82.38%，H2产率可达27.43%。GeW等采用DBD结合Cu/Al2O3催化剂重整甲醇制氢，甲醇转化率及H2产率分别可达78%、59%。研究过程中发现，反应的主要产物为H2、CO2，而不使用催化剂时产物主要为H2、CO。此外，作者对放电制氢机理进行了分析，具体过程如图5所示。

WangBW等用DBD形式研究了乙醇制氢，实验装置如图6所示。研究发现，乙醇流速的增加会降低乙醇的转化率和H2的产率，气体产物的选择性降低。甲醇转化率和H2产率随气化室温度呈现先增后减的趋势。水/乙醇比例增大有利于H2产率和乙醇转化率的增加。但气化室温度达到120℃时，乙醇转化率和H2产率达到最大值，分别为34%和14%。在最佳实验条件下，即汽化室温度为120℃，乙醇流量0.18mL/min，水/乙醇比7.7和氧气体积浓度为13.3%时，乙醇转化率为88.4%，H2产率为31.8%，H2选择性为40%。研究同时推断，停留时间和输入功率对乙醇转化率和H2产率也至关重要。

DBD等离子体产氢的优点是醇类转化率相对较高，投资和运行成本低。更重要的是，介质阻挡放电（DBD）产氢稳定。因此，出现了很多DBD等离子体产氢技术研究，促进了DBD等离子体产氢技术的发展。

2.3微波等离子体制氢

微波等离子体的能量集中，可产生较高温度放电区且温度空间分布梯度较大，具有丰富的高能电子、活性自由基等活性物质。

WangYF等使用微波等离子体进行了甲醇裂解制氢。使用N2作为载气，流量12.4L/min，在800-1200W的功率范围内，甲醇转化率随功率的增加而增加，最高达99.8%。但当功率继续增加到1400W时转化率呈现了略微的降低趋势，这是由于产生了过多的固体碳，吸收了微波能量从而导致电子能量的降低。甲醇浓度为3.3%时，随着功率从800W升高到1400W，H2选择性从77.5%增加到85.8%；但甲醇浓度的升高（5.0%）反而导致了H2选择性的降低，随着功率的变化H2选择性从73.6%增加到82.2%。含碳副产物的选择性依次为CO>炭黑>C2H2>CH4>CO2≈C2H4。在功率800W时，甲醇浓度的增加使得能耗从23.75kWh/m3H2降低至15.80kWh/m3H2；功率1400W、甲醇浓度5.0%时能耗为25.09kWh/m3H2

HenriquesJ等使用大气压微波等离子体炬分解甲醇和乙醇制氢。如图7所示，使用Ar作为载气，在输出功率500W，总流量500-2000mL/min的范围内，甲醇转化率可接近100%；在总流量4000mL/min、甲醇流量90mL/min时，H2产量达127.01mL/min。总流量保持500mL/min，H2产量随着微波功率的增加而增加，当功率大于400W时，H2产量出现了一定的饱和现象，DiasFM等对该现象做出了解释，H2在更高的功率密度下发生了解离，H原子与其他自由基进行了反应。当将H2O加入到反应中，在相同实验条件下H2产量相比之前得到了从21.28mL/min到27.55mL/min的较大幅度提升。当使用96%乙醇作为制氢原料，如图8所示，在输出功率600W，总流量500-2000mL/min的范围内，乙醇转化率表现出与甲醇相似的结果，但总流量增加到4000mL/min时，H2产量表现出了明显的下降，可归因为乙醇停留时间的降低。H2O的加入同样引起了H2产量的提升。

TatarovaE等使用“旋风”型Ar和Ar-H2O微波等离子体进行了甲醇、乙醇和丙醇等醇类物质重整制氢。CO、CO2和固体碳是主要的副产物。醇流量与H2产量呈线性关系，反应物分子式中氢数越高，H2产量越高，即：丙醇>乙醇>甲醇。功率为450W时，不同反应物的H2产量和能耗如表2所示，乙醇制氢能耗相比其他反应物较低，为168.48kWh/m3H2。

BundaleskaN等针对甲醇进一步研究了“旋风”型Ar和Ar-H2O微波等离子体制氢，主要产物为H2、CO和CO2，甲醇转化率可达100%。H2产率随着甲醇流量的增加而增加，在实验最高甲醇流量12.18mL/min时，H2产量最高，为24.19mL/min，能耗306.70kWh/m3H2；当将水加入到反应物中，H2产量提高近1.5倍，达到34.72mL/min，同时能耗降低到215.98kWh/m3H2。“旋风”型反应器的旋流条件相比普通层流条件，在相同的反应条件下的能耗更低。在甲醇主要分解为H2和CO的条件下建立了一套描述化学动力学和气体热平衡的速率平衡方程的理论模型，分解产物的理论结果与实验结果吻合较好，证实了微波等离子体分解甲醇是一个随温度变化的过程。

SunB等利用液相微波放电制氢取得了较高的产氢量和较低的能耗。当采用直接耦合型微波液相放电重整乙醇/水溶液制氢时，产氢流量、制氢能耗分别可达13.4L/min、1.86kWh/m3H2。

2.4滑动弧放电制氢

滑动弧放电(GAD)一般采用直流电源供电，通过负载电阻来限制和稳定电流。将非等间距的电极连入电路，电极间最窄处会在高电压下被击穿形成电弧，并在气流推动下，沿电极边缘移动，同时被拉长，周期性的电弧在该区域内形成稳定的等离子体。图9给出了典型的刀片式滑动弧放电的电路图和放电现象。

滑动弧虽然已经被用于制取H2或合成气，但以醇类为原料的研究2010年后才逐渐得到关注。BurlicaR等采用放电功率约0.3-0.4W的脉冲刀片式滑动弧反应器，分别对甲醇、乙醇和丙醇水溶液进行重整制氢，结果如图10所示。研究发现，相同条件下，甲醇作为反应物的制氢产量最高，具有较大的制氢潜能。

LvYJ等探讨了常温常压下利用滑动弧放电等离子体直接分解甲醇制氢的影响因素。通过对Ar载气流量、甲醇浓度、电极间距、输入电压和气化室温度等实验参数进行调整。可以实现甲醇转化率由51%提高至81.7%。实验中H2/CO保持恒定，但存在C2不饱和烃以及痕量CO2等副产物，所以尚存改进空间。

ZhangH等使用滑动电弧放电等离子体分解甲醇制氢，结果如图11所示。当甲醇进料浓度为5%时达到最大转化率87.1%，主要的转化产物为H2和CO，且H2/CO恒定在1.5附近。气体产物按选择性降低依次为：CO、H2、C2H2、CH4、C2H4≈CO2(除H2及CO外均小于2.2%)。然而GAD中平均电子能量仅为1-1.5eV(23-34.5kcal/mol)，因此只有部分活化电子参与分解反应，导致H2和CO选择性偏低。该方法的最佳产氢量280mL/min，最低能耗2.99kWh/m3H2。

ZhangH等研究了滑动电弧等离子体重整甲醇、CO2制取合成气。甲醇、CO2转化率分别可达50%、15%，与此对应H2、CO选择性分别为20%、45%。ZhangH等还尝试过利用旋转滑动弧(RGA)等离子体分解甲醇进行干式重整制氢，对系统进行优化后，甲醇转化率最高可达95.6%，能耗最低2.79kWh/m3H2。

LianHY等研究了甲醇中滑动弧放电用于在线制氢，研究中发现氧气的添加可以提高能量效率。当O2/C=0.3，S/C=0.5，注入能量24kJ/mol时，甲醇转化率为88%，能量效率可达74%，能耗为0.45kWh/m3H2。

由于乙醇的易获取性，不少科研人员也尝试使用滑动弧分解乙醇产氢。WangBW等就使用滑动弧放电反应器将乙醇分解为H2及CO，同样考察了乙醇浓度、载气流量等因素对乙醇转化率的影响，在最好条件下，乙醇转化率可达58.0%，H2产率达27.9%，相比甲醇来说较低，但也在工业生产中具有一定的应用前景。

除了在等离子体直接分解外，乙醇也可与水蒸气进行重整制氢。DuCM等就采用自主研发的拉瓦尔滑动弧对乙醇水蒸气进行重整制氢。该方法下乙醇转化率最高可达90%，最大H2流量1733.76mL/min，H2的产率约30%。

利用滑动弧放电分解甲醇或者乙醇，主要产物为H2及CO，通过调整试验参数可以达到较为理想的转化率。由于GAD中较高的能量密度，以及紧凑的反应器设置，其处理能力较其他非热放电等离子体要高，该方法是各国研究者关注的热点，具有一定的工业化应用前景。

2.5辉光放电等离子体制氢

BagherzadehSB等利用CuO/ZnO/Al2O3纳米催化剂协同辉光放电等离子体制氢。放电电压1000V，放电时间45min，相关数据如图12所示。甲醇转化率可达95%，CO选择性可降至0.24%，同时H2选择性约78%。表3总结了气相放电等离子体在制氢领域的研究结果，总体来看采用气相放电等离子体制氢的多数方法能耗略高、产氢量略低、氢气百分浓度不高，还未达到使用产氢装置的需求。采用醇类气相放电制氢时，需通载气(Ar、He、N2等)或外加热源将醇类物质带入放电区，这无疑增加了方法的使用成本，也不利于装置的小型化、便捷化。此外，在醇类中气相放电还易产生碳沉积现象，产生的碳附着在电极上将影响放电进而降低制氢效果，当积碳过多时甚至会使等离子体淬灭从而阻断产氢，而直接在醇类物质中引发等离子体制氢也许是解决这些问题的途径。

YanZC及ArkhipenkoVI等研究了液相辉光等离子体甲醇制氢，获得了1.18kWh/m3H2的较低能耗实验结果。

XinY等利用火花放电重整乙醇制氢，产氢量较高且能耗更低，达到0.45kWh/m3H2。

3其他方法

利用甲醇制氢除了上述方法外还包括光化学法、电化学法、酶辅助法及超声波法等方法。

3.1光化学法制氢

半导体具有电子填充的价带和空导带，当受到等于或大于能带能量的光子照射时，电子从价带(VB)被激发至导带(CB)，在价带中产生空穴，在导带中产生电子。光生电子具有还原性，可将吸附在半导体表面的分子还原生成氢气；而甲醇则起到空穴清除剂的作用。

MancipeS等合成了CdS/MgAl(5%CdS)层状双氢氧化物，使用254nm-4.4mW光源光催化甲醇水溶液(体积比1：1)制氢。光照7h，H2产量为1.1H2mmol/gCdS。催化剂层状结构中存在的CO32-与甲醇同时充当了空穴清除剂，甲醇被空穴氧化可生成H+，H+反应生成H2。

LeeH等制备了Zn0.9Ti0.1S催化剂，使用365nm-18W/m2紫外灯光催化分解甲醇水溶液(50%)制氢。光照10h，得到了4.0mmol/gcat的H2产量。当在体系中加入KOH，可使H2产量提高一倍(8.0mmol/gcat)。

LiaoYC等在半导体ZnO表面沉积了Cu和贵金属Au作为光催化剂，使用Ar作为载气，控制氧与甲醇的摩尔比为0.5，重整时空速为9.48h-1，使用377nm-200W氙灯作为光源进行光催化甲醇部分氧化制氢。Au/Cu/ZnO(10%Au、30%Cu、60%Zn)催化剂在35℃下触发甲醇部分氧化反应，得到了95%甲醇转化率和95%的H2选择性。O2在Au表面生成·O2-，甲醇与空穴反应可生成H+、CO和H2O，CO被·O2-氧化生成CO2，H+反应生成H2。

从生成的指标可以看出，光化学法制氢产量较小、所花时间较长。该方法还处于初步研究阶段，距离实际应用还有一定的距离。

3.2电化学法制氢

使用电解醇制氢的方法在2007年前很少有人关注，沈培康等发现电解甲醇制氢的电能消耗很小。同样产氢量时，电解甲醇所需的电压只有传统电解水电压的1/3。甲醇水溶液电解反应如反应(8)-(10)所示，使用甲醇电解制氢的能耗低于使用水电解，甲醇氧化的标准电极电位为0.016V，而水为1.23V，即便考虑甲醇成本，电解醇制氢的成本也比水低近50%。

PhamAT等使用PEMEC和多孔金属流场电解甲醇水溶液产氢，在25℃、50℃和75℃下能量消耗分别为19.8kWh、17.8kWh和15.4kWh，能量转换效率分别达到了71.8%、74.7%和78.6%。

GuenotB等使用PEMEC在不同温度和不同甲醇浓度下进行制氢研究，发现电解醇制氢的电能效率(1-1.2kWh/m3H2)为水电解能耗的四分之一(56kWh/m3H2)，产氢量大致符合计算式：dVH2/dt(cm3/min)=7.607I(A)，产氢量和电流强度呈线性关系，同时随着电解时间的增加而增加。工作温度和阳极催化剂的性质为能耗的影响因素。相比电解水制氢方法来说，电解甲醇制氢的能耗及成本相对较低，目前正逐步应用于氢气生产。

3.3酶辅助法制氢

酶作为一种生物催化剂可以使得一些需要苛刻条件的反应在温和的条件下进行。常规的甲醇水重整反应需要在高温的条件下进行，可分为以下三个步骤：

根据以上公式可以看出，反应式(11)存在的高能障碍是甲醇水重整反应难以在低温下进行的原因。ShenYB等使用酶辅助方法实现了在温和条件下进行甲醇水重整反应，反应途径如图13。醇脱氢酶、醛脱氢酶和甲酸脱氢酶的协同作用使得甲醇在室温下成功转化为甲酸，然后使用Cp*IrCl2(ppy)催化剂将生成的甲酸转化为H2。在30℃和pH=7.5的条件下达到17.8μmol/(h·gcata)产氢速率。使用酶辅助法实现了在低温和无需额外供应能量的条件下触发甲醇水重整制氢反应。虽然说通过酶辅助法实现了较优条件下的甲醇制氢反应，但是存在酶易失活和产量较低的问题，仍需要进一步研究。

3.4超声波法制

超声波也可以作为甲醇水溶液制氢的诱发因子。超声作用于水体可产生空化现象，形成的高温高压环境使得自由基反应发生，水分解形成H·和·OH，H·与H·结合生成H2，甲醇可与·OH反应降低H·和·OH的结合概率，也可以与H·反应生成H2。BǜttnerJ等通过实验证明超声波常温降解甲醇水溶液的过程中有H2生成。都学敏等使用超声波辐射(40kHz、500W)甲醇水溶液制氢，每个超声空化气泡都可看做一个微型反应器，在甲醇体积浓度10%、温度10℃、振幅30%的条件下得到最大产氢量，产氢反应以热解和重整反应为主。目前超声波分解甲醇水溶液制氢方法的机理仍不清楚。但这一方法避免了传统甲醇制氢技术所需的高温。

4总结

随着燃料电池电动车的发展，高效制氢技术亟待解决。醇类重整制氢具有原料来源广、转化温度低、能耗低等诸多优点，应用前景广阔。

传统甲醇重整制氢是最早开始研究并应用于工业的一项技术，技术成熟，可实现大容量产氢，是目前工业用氢的重要来源之一。高催化性能的催化剂能够提高甲醇的转化率、H2的产率并降低CO的选择性，但高温烧结、炭沉积会导致的催化剂的失活。因此，在传统催化剂的基础上，可通过金属参杂、使用不同载体等方制备高选择性、强稳定性的催化剂。

等离子体醇类重整制氢技术目前尚处于起步阶段，该方法无需催化剂参与，且在常温常压下即可发生，适于对产氢量要求不高的原位制氢技术。等离子体中的大量活性粒子能够促进甲醇重整制氢反应的发生，反应启停迅速，容易操作，但H2产率较低、副产物较多。因此，可通过改善反应器的结构设计、优化反应条件等方法在提高氢气选择性的同时减少副产物的产生。不同的等离子体具有不同的性质，需要更多的研究来改进这项技术。

其他醇类制氢方法研究较少，但通过对醇类重整制氢原理的深入研究，不失为新的技术选择