TW202300220A - 觸媒組成物、觸媒及其製備方法及氫氣的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種觸媒組成物，用於製備甲醇熱化學產生氫氣的觸媒。觸媒組成物包含一載體成分以及一活性成分。載體成分包含一水泥及一黏土，其中水泥與黏土的重量比為3/7至9/1。活性成分包含氧化銅或氧化銅前驅物。基於載體成分為100重量份，活性成分的含量為5重量份至10重量份。

Description

觸媒組成物、觸媒及其製備方法及氫氣的製造方法
本發明是關於一種觸媒組成物、觸媒及其製備方法，以及使用所述觸媒的氫氣的製造方法，且特別是關於一種可降低成本的觸媒組成物、觸媒及其製備方法，以及使用所述觸媒的氫氣的製造方法。
隨著化石燃料日漸枯竭，以及燃燒化石燃料所伴隨的溫室效應對環境造成的衝擊，潔淨且具經濟效益的替代性能源，例如燃料電池，遂成為眾人關注的焦點。
燃料電池可使用氫氣作為燃料，而甲醇為製造氫氣的原料之一，舉例來說，甲醇熱化學產生氫氣包含甲醇分解(methanol decomposition)反應、甲醇蒸汽重組(methanol steam reforming)反應、甲醇部分氧化(partial oxidation of methanol)反應與甲醇自熱蒸汽重組反應(autothermal reforming of methanol)，四種反應皆是以甲醇為反應物製造氫氣。習用於熱化學產生氫氣的觸媒包含載體以及具有催化能力的活性成分，其中載體常用的主成分為氧化鋁及/或氧化鋯。當製備此等觸媒時，需先使氧化鋁及/或氧化鋯進行高溫處理，之後使活性成分附著其上，再進行另一次高溫處理。換句話說，在製備此等觸媒時，需要二次高溫處理步驟，而耗費較多的能源，再加上氧化鋁及氧化鋯的成本較高，導致此等觸媒的成本高居不下，進而使製造氫氣的成本高居不下。
本發明之目的在於提供一種觸媒組成物、觸媒及其製備方法，以及使用所述觸媒的氫氣的製造方法。
依據本發明之一實施方式是提供一種觸媒組成物，用於製備甲醇熱化學產生氫氣的觸媒。觸媒組成物包含一載體成分以及一活性成分。載體成分包含一水泥及一黏土，其中水泥與黏土的重量比為3/7至9/1。活性成分包含氧化銅或氧化銅前驅物。基於載體成分為100重量份，活性成分的含量為5重量份至10重量份。
依據本發明之另一實施方式是提供一種觸媒的製備方法，所述觸媒係用於甲醇熱化學產生氫氣。所述觸媒的製備方法包含以下步驟。提供一載體成分，其中載體成分包含一水泥及一黏土，水泥與黏土的重量比為3/7至9/1。進行一成型步驟，係將載體成分與水混拌成型以獲得一載體前驅物。提供一活性成分，使活性成分分布於載體前驅物的一表面，其中活性成分包含氧化銅或氧化銅前驅物。進行一乾燥步驟，以除去載體前驅物中的水。進行一熱處理步驟，使所述載體前驅物燒結成型為一載體，以獲得所述觸媒。
依據本發明之又一實施方式是提供一種觸媒，其係使用前述的觸媒的製備方法製備而得，其中觸媒係用於甲醇熱化學產生氫氣。
依據本發明之再一實施方式是提供一種氫氣的製造方法，其係基於甲醇熱化學反應，所述氫氣的製造方法包含以下步驟。提供前述的觸媒。提供一反應物，所述反應物包含甲醇。進行一接觸步驟，係於一反應溫度使反應物與觸媒接觸，而使反應物發生反應而產生氫氣。
相較於先前技術，本發明之觸媒組成物，使用水泥及黏土作為載體成分，可降低原料成本，並可穩定活性成分，有利於觸媒的催化活性及長效性。本發明之觸媒的製備方法，其中水泥及黏土所形成的載體前驅物在承載活性成分前，不需先經過高溫處理步驟，相較於以氧化鋁及/或氧化鋯作為載體主成分的觸媒，本發明之觸媒的製備方法可減少一次高溫處理步驟，有利於降低能源成本。藉此，本發明的觸媒具有低成本的優勢，此外，本發明觸媒具有優良的長效性且其性能可與市售觸媒媲美。本發明之氫氣的製造方法具有較低的成本並具有優良的產率。
＜ 觸媒組成物 ＞
本發明提供一種觸媒組成物，用於製備甲醇熱化學產生氫氣的觸媒。觸媒組成物包含一載體成分以及一活性成分，載體成分包含一水泥及一黏土，其中水泥與黏土的重量比為3/7至9/1，藉此，載體成分所製成的載體可兼顧提升活性成分的催化活性及本身的成型性。活性成分包含氧化銅或氧化銅前驅物。基於載體成分為100重量份，活性成分的含量為5重量份至10重量份，藉此，活性成分的含量適中，可使所製成的觸媒具備足夠的催化活性又不會使活性成分產生團聚或由載體上剝落。此外，本發明藉由使用水泥及黏土作為載體成分，可降低原料成本，並可穩定活性成分，有利於觸媒的催化活性及長效性。
詳細來說，水泥可為市售水泥，例如硫系水泥或波特蘭水泥，黏土可為市售的黏土。較佳地，水泥與黏土的重量比可為35/65至65/35。水泥可包含鈣元素、氧元素、矽元素及硫元素，且可選擇性地包含鎂元素及鋁元素，基於水泥為100重量份，鈣元素的含量可為20重量份至70重量份，氧元素的含量可為10重量份至40重量份，矽元素的含量可為1重量份至20重量份，硫元素的含量可為1重量份至40重量份，鎂元素的含量可大於0重量份且小於或等於5重量份，鋁元素的含量可大於0重量份且小於或等於5重量份。較佳地，基於水泥為100重量份，鈣元素的含量可為35重量份至60重量份，氧元素的含量可為20重量份至35重量份，矽元素的含量可為2重量份至12重量份，硫元素的含量可為6重量份至25重量份，鎂元素的含量可大於0重量份且小於或等於1重量份，鋁元素的含量可大於0重量份且小於或等於2重量份。黏土可包含矽元素、氧元素及鋁元素，基於黏土為100重量份，矽元素的含量可為20重量份至60重量份，氧元素的含量可為10重量份至50重量份，鋁元素的含量可為1重量份至40重量份。較佳地，基於黏土為100重量份，矽元素的含量可為30重量份至50重量份，氧元素的含量可為30重量份至50重量份，鋁元素的含量可為10重量份至30重量份。
前述「氧化銅前驅物」是指經過熱處理步驟可轉變成氧化銅的物質。活性成分可選擇性地包含氧化鎳或氧化鎳前驅物，氧化鎳前驅物是指經過熱處理步驟可轉變成氧化鎳的物質，關於熱處理步驟可參照下文。前述氧化銅前驅物、氧化鎳前驅物可分別為含銅鹽類、含鎳鹽類，例如，含銅鹽類、含鎳鹽類的陰離子可為氫氧根、硝酸根、醋酸根、碳酸根、硫酸根等。藉由添加氧化鎳或氧化鎳前驅物，有利於觸媒的長效性。基於氧化銅或氧化銅前驅物為100重量份，氧化鎳或氧化鎳前驅物的含量為可大於0重量份且小於或等於30重量份。活性成分可僅包含氧化銅或氧化銅前驅物以及氧化鎳或氧化鎳前驅物。
＜ 觸媒的製備方法 ＞
請參照第1圖，觸媒的製備方法100包含步驟110~150。步驟110是提供一載體成分，關於載體成分可參照上文。
步驟120是進行一成型步驟，係將載體成分與水混拌成型以獲得一載體前驅物，其中水的功用是幫助載體成分成型，水用量可依據載體成分的重量、載體成分中水泥及黏土的比例及/或環境溫度相應調整，舉例來說，基於載體成分為100重量份。水的含量可為10重量份至30重量份。載體前驅物可為顆粒狀，藉此，可提升載體前驅物的表面積，進而可提升觸媒的催化活性。例如，可將載體成分與水混拌後以造粒機進行造粒，而獲得顆粒狀的載體前驅物，此外，顆粒狀的載體前驅物可為但不限於球形、圓柱形或方柱形。依據本發明一實施方式，載體前驅物的粒徑可為0.2 cm至0.5 cm，但本發明不以此為限，可依實際需求調整載體前驅物的粒徑大小。
步驟130是提供一活性成分，使活性成分分布於載體前驅物的一表面。關於活性成分可參照上文。
步驟140是進行一乾燥步驟，以除去載體前驅物中的水。乾燥步驟可於20 oC至100 oC進行6小時至72小時。
步驟150是進行一熱處理步驟，使載體前驅物燒結成型為一載體，以獲得觸媒。熱處理步驟可於500 oC至800 oC進行1小時至10小時。具體來說，當活性成分包含氧化銅前驅物時，藉由熱處理步驟，可同時使氧化銅前驅物轉變為氧化銅，當活性成分包含氧化銅前驅物及氧化鎳前驅物時，藉由熱處理步驟，可同時使氧化銅前驅物及氧化鎳前驅物分別轉變為氧化銅及氧化鎳。
由上述內容可知，本發明藉由使用水泥及黏土作為載體成分，在載體前驅物在承載活性成分前，不需先經過高溫處理步驟，相較於以氧化鋁及/或氧化鋯作為載體主成分的觸媒，本發明之觸媒的製備方法可減少一次高溫處理步驟，有利於降低能源成本。
＜ 觸媒 ＞
本發明提供一種觸媒，其係使用觸媒的製備方法100製備而得。本發明的觸媒適用於甲醇熱化學產生氫氣，本發明的觸媒基於其成分及製備方法，具有低成本的優勢以及優良的長效性，且本發明觸媒的性能可與商業觸媒媲美。
＜ 氫氣的製造方法 ＞
請參照第2圖，本發明提供一種氫氣的製造方法200，氫氣的製造方法200係基於甲醇熱化學反應。甲醇熱化學反應包含甲醇分解反應、甲醇蒸汽重組反應、甲醇部分氧化反應與甲醇自熱蒸汽重組反應，反應方程式分別如式(1)至式(4)：
Figure 02_image001
(1)；
Figure 02_image003
(2)；
Figure 02_image005
(3)；
Figure 02_image007
(4)。
氫氣的製造方法200包含步驟210~230，步驟210是提供一觸媒，關於觸媒請參照上文。步驟220是提供一反應物，反應物包含甲醇，詳細來說，由式(1)至式(4)可知，當氫氣的製造方法200是進行甲醇分解反應，則反應物僅包含甲醇，當氫氣的製造方法200是進行甲醇蒸汽重組反應，則反應物為甲醇及水，當氫氣的製造方法200是進行甲醇部分氧化反應，則反應物為甲醇及氧氣，當氫氣的製造方法200是進行甲醇自熱重組反應，則反應物為甲醇、氧氣及水。步驟230是進行一接觸步驟，係於一反應溫度使反應物與觸媒接觸，而使反應物發生反應而產生氫氣。當氫氣的製造方法200是進行甲醇分解反應，則反應溫度為200 oC至400 oC，當氫氣的製造方法200是進行甲醇蒸汽重組反應，則反應溫度為150 oC至400 oC，當氫氣的製造方法200是進行甲醇部分氧化反應，則反應溫度為200 oC至700 oC，當氫氣的製造方法200是進行甲醇自熱重組反應，則反應溫度為200 oC至700 oC。
本發明的氫氣的製造方法，藉由使用成本較低的觸媒，而具有低成本的優勢，並具有優良的產率。
＜ 實施例及比較例的製備 ＞
將實施例及比較例所使用的水泥1~3及黏土1，以能量色散X射線光譜(Energy-dispersive X-ray spectroscopy，EDS)進行成分分析，結果如表一所示，其中水泥1為硫系水泥，水泥3為波特蘭水泥。
表一 (單位：wt%)
元素 水泥1 水泥2 水泥3 黏土1
O 24.59 30.51 26.55 38.09
Mg 0.20 0.08 0.49 -
Al 0.87 0.57 1.22 20.67
Si 6.78 7.15 7.33 38.80
S 15.52 19.86 11.26 -
Ca 52.04 41.83 53.15 -
實施例1：取65克的水泥2及35克的黏土1與20克的水混拌後，以造粒機進行造粒，獲得粒徑為0.2 cm至0.5 cm的顆粒狀的載體前驅物，將5克氫氧化銅粉末(粒徑為0.5~50微米)灑在載體前驅物的表面，然後於室溫下靜置6小時，使載體前驅物的水分蒸發，之後在大氣環境下以600 o加熱6小時，使氫氧化銅轉變為氧化銅，並使載體前驅物燒結成型為載體，而獲得實施例1的觸媒。
實施例2~5及比較例1~4：將實施例1的載體成分及活性成分予以更換，如表二所示，其餘步驟不變，可獲得實施例2~5以及比較例1~4的觸媒。
表二
實施例 載體成分 活性成分
1 水泥2 (65克)；黏土1 (35克) 5克氫氧化銅
2 水泥2 (65克)；黏土1 (35克) 5克(氫氧化銅：氫氧化鎳 =100:20)
3 水泥2 (65克)；黏土1 (35克) 5克(氧化銅：氧化鎳=100:20)
4 水泥1 (65克)；黏土1 (35克) 5克(氫氧化銅：氫氧化鎳 =100:20)
5 水泥3 (65克)；黏土1 (35克) 5克(氫氧化銅：氫氧化鎳 =100:20)
比較例 載體成分 活性成分
1 黏土1 (100克) 5克氫氧化鎳
2 黏土1 (100克) 5克氫氧化銅
3 黏土1 (100克) 5克(氫氧化銅：氫氧化鎳=1:20)
4 水泥2 (65克)；黏土1 (35克) 5克(氫氧化鎳)
將實施例1~5及比較例1~4的觸媒應用於甲醇蒸汽重組反應製造氫氣。請參照第3圖，其係依據本發明一實施方式之製造氫氣的裝置30的示意圖。裝置30包含容器300、超聲波噴灑裝置310以及電熱偶320(僅繪示熱電偶線作為代表)，容器300的底部放置陶瓷床(ceramic bed)330及觸媒340，其中陶瓷床330係用於墊高觸媒340，使觸媒340位於容器300中段，觸媒340為實施例1~5及比較例1~4其中一者，於入氣口311通入反應物及氮氣，反應物及氮氣通過超聲波噴灑裝置310再進入容器300中，反應物在此為莫耳數比為2比1的水及甲醇、流速為1 mL/min，通入氮氣是為了讓反應物及產物往出氣口312的方向移動，氮氣的流速為1000 mL/min。以電熱偶320偵測容器的溫度，使容器300的溫度維持在250 oC(即反應溫度)，反應物進入容器300會汽化為蒸氣，產物則由出氣口312排出，並使用氣相層析(gas chromatography，GC)及氣體分析器(gas analyzer)對產物進行分析，結果如表三所示，其中各欄由左而右依序是觸媒編號、產物中CO 2的含量、CO的含量、CH 4的含量、甲醇轉換率(Conv.)、H 2的含量、H 2產率(為每莫耳甲醇所產生氫氣的莫耳數)，H 2產率的理論值為3 mol/(mol of CH 3OH)。
表三
實施例 CO 2(wt%) CO (wt%) CH 4(ppm) Conv. (%) H 2(wt%) H 2產率 (mol/ mol CH 3OH)
1 12.5 0.1 184 81.20 34.0 2.42
2 6.0 8.5 1618 90.04 34.1 2.53
3 7.0 6.6 1010 86.71 31.8 2.25
4 6.6 5.7 1630 59.20 34.6 1.76
5 4.5 5.2 2149 44.00 25.7 1.22
比較例 CO 2(wt%) CO (wt%) CH 4(ppm) Conv. (%) H 2(wt%) H 2產率 (mol/ mol CH 3OH)
1 0.6 1.2 15757 6.89 1.4 0.06
2 2.6 6.1 38804 44.75 14.2 0.76
3 0.4 0.9 10287 4.63 0.5 0.02
4 2.8 3.1 13650 24.45 5.0 0.22
由表三可知，本發明的實施例1~5的觸媒應用於甲醇蒸汽重組反應製造氫氣，可提供優良的催化活性，實施例1~5的氫氣產率為理論值的40.67 %~84.33 %，比較例1~4的氫氣產率僅為理論值的0.67 %~25.33 %，另外，本發明的實施例1~5的觸媒可明顯抑制甲烷的產生。由實施例1及比較例1可知(僅活性成分不同)，氧化銅具有優異的催化活性，氧化鎳的催化活性很差。由實施例1、2可知(僅活性成分不同)，於氧化銅添加氧化鎳，可進一步提升催化活性。由實施例1及比較例2可知(僅載體成分不同)，本發明的載體成分可有效提升催化活性。由實施例2、4、5及比較例3可知(僅載體成分不同)，本發明的載體成分可有效提升催化活性。
實施例6~7：將實施例1的載體成分及活性成分予以更換，如表四所示，並將成型步驟中水的用量由20克改於14克，其餘步驟不變，可獲得實施例6~7的觸媒。表四中，活性成分的欄位記載活性成分的總重量，括號中為氫氧化銅及氫氧化鎳的重量比。
表四
實施例 載體成分 活性成分
6 水泥2 (42克)；黏土1 (72克) 5克(氫氧化銅：氫氧化鎳 = 100:10)
7 水泥2 (42克)；黏土1 (72克) 5克(氫氧化銅：氫氧化鎳 = 100:30)
將實施例6~7的觸媒應用於甲醇部分氧化反應製造氫氣，使用第3圖的裝置30，使容器300的溫度維持在200 oC(即反應溫度)，但將反應物修改為氧氣及甲醇，並且調整反應物中氧氣及甲醇的莫耳數比(O 2/C)、氮氣的流速，並使用氣相層析及氣體分析器對產物進行分析，結果如表五所示，其中各欄由左而右依序是實驗編號、氧氣及甲醇的莫耳數比(O 2/C)、氮氣的流速(N 2)、產物中CO 2的含量、CO的含量、CH 4的含量、H 2產率(為每莫耳甲醇所產生氫氣的莫耳數)，H 2產率的理論值為2 mol/(mol of CH 3OH)，其中實驗編號6-1~6-6為實施例6之觸媒的實驗結果，實驗編號7-1~7-6為實施例7之觸媒的實驗結果。
表五
實驗編號 O 2/C N 2(mL/min) CO 2(vol%) CO (vol %) CH 4(ppm) H 2產率 (mol/ mol CH 3OH)
6-1 0.5 1700 12.1 8.3 1157 1.57
6-2 0.6 1700 11.2 9.8 2059 1.53
6-3 0.5 2000 10.4 8.1 1861 1.65
6-4 0.6 2000 12.5 7.6 2051 1.65
6-5 0.5 2500 9.2 7.0 1822 1.75
6-6 0.6 2500 9.4 7.8 1600 1.55
7-1 0.5 1700 8.7 10.2 1101 1.40
7-2 0.6 1700 11.1 11.5 2051 1.48
7-3 0.5 2000 7.4 9.2 1068 1.44
7-4 0.6 2000 10.6 9.8 1702 1.55
7-5 0.5 2500 7.9 8.7 1269 1.81
7-6 0.6 2500 8.9 8.4 1561 1.60
由表五可知，實驗編號6-1~7-6的氫氣產率為理論值的70%~90.5%，顯見本發明的實施例6、7的觸媒應用於甲醇部分氧化反應製造氫氣，可提供優良的催化活性。
請參照第4圖，其是實施例6、7及市售觸媒的常規化氫氣濃度及時間的關係圖。將實施例6、7及市售觸媒應用於甲醇蒸汽重組反應製造氫氣，使用第3圖的裝置30，反應物為莫耳數比為2比1的水及甲醇、流速為1 mL/min，氮氣的流速為1000 mL/min，反應溫度為250 oC。由第4圖可知，本發明實施例6、7經歷了1440分鐘，其產氫能力並未減損，顯示本發明的觸媒具有優良的長效性。此外，比較本發明實施例6、7及市售觸媒，三者於第6圖中的數據相近，顯示本發明觸媒的性能可與市售觸媒媲美。
請參照第5圖，其是載體成分與應力的關係圖，其中橫座標是載體成分中水泥與黏土的重量比，縱座標是應力。量測方法如下：使用不同載體成分分別製成高度為 1.0 cm、底面積為 1.76 cm 2的圓柱體，將圓柱體試樣乾燥三天，可得到載體前驅物，將載體前驅物進一步進行熱處理步驟可得到載體，將載體前驅物及載體使用儀器(型號為Cometech Testing Machines CO., Ltd. QC-50AM2F)量測應力，結果如第5圖所示，其中曲線410是載體前驅物的量測結果，曲線420是載體的量測結果。由第5圖可知，熱處理步驟有助於提升載體對應力的承受度。
請參照第6圖，其是實施例1、2、3、比較例4的活性成分及比較例5的熱重分析結果圖，其中比較例5為實施例1的載體成分所製成的載體前驅物。量測方法如下：取5 mg實施例1、2、3、比較例4的活性成分及比較例5的載體前驅物，使用熱重分析儀(型號為SDTQ600 TGA，TA Instruments)，以20 oC/min的速率升溫至 800 oC，同時以 10 mL / min 的速率注入空氣。由第6圖可知，實施例1、2及比較例4的活性成分為銅及/或鎳的氫氧化物，在加熱過程，銅及/或鎳的氫氧化物會轉化成氧化物，而具有較高的重量損失。此外，由比較例5可知，本發明的載體成分所製成的載體前驅物或載體，當溫度在800 oC以內，其重量損失不高，而具有高溫穩定性。
相較於先前技術，本發明之觸媒組成物，使用水泥及黏土作為載體成分，可降低原料成本。本發明之觸媒的製備方法，其中水泥及黏土所形成的載體前驅物在承載活性成分前，不需先經過高溫處理步驟，相較於以氧化鋁及/或氧化鋯作為載體主成分的觸媒，本發明之觸媒的製備方法可減少一次高溫處理步驟，有利於降低能源成本。藉此，本發明的觸媒具有低成本的優勢，進而可降低本發明之氫氣的製造方法的成本。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:觸媒的製備方法 110~150:步驟 200:氫氣的製造方法 210~230:步驟 30:裝置 300:容器 310:超聲波噴灑裝置 311:入氣口 312:出氣口 320:電熱偶 330:陶瓷床 340:觸媒 410, 420:曲線
第1圖是依據本發明一實施方式的觸媒的製備方法的步驟流程圖。 第2圖是依據本發明一實施方式的氫氣的製造方法的步驟流程圖。 第3圖是依據本發明一實施方式之製造氫氣的裝置的示意圖。 第4圖是實施例6、7及市售觸媒的常歸化氫氣濃度及時間的關係圖。 第5圖是載體成分與應力的關係圖。 第6圖是實施例1、2、3及比較例4、5的熱重分析結果圖。
100:觸媒的製備方法
110~150:步驟

Claims (10)

  1. 一種觸媒組成物，用於製備甲醇熱化學產生氫氣的觸媒，該觸媒組成物包含： 一載體成分，包含一水泥及一黏土，其中該水泥與該黏土的重量比為3/7至9/1；以及 一活性成分，包含氧化銅或氧化銅前驅物； 其中，基於該載體成分為100重量份，該活性成分的含量為5重量份至10重量份。
  2. 如請求項1所述的觸媒組成物，其中： 該水泥包含鈣元素、氧元素、矽元素及硫元素，基於該水泥為100重量份，該鈣元素的含量為20重量份至70重量份，該氧元素的含量為10重量份至40重量份，該矽元素的含量為1重量份至20重量份，該硫元素的含量為1重量份至40重量份；以及 該黏土包含矽元素、氧元素及鋁元素，基於該黏土為100重量份，該矽元素的含量為20重量份至60重量份，該氧元素的含量為10重量份至50重量份，該鋁元素的含量為1重量份至40重量份。
  3. 如請求項2所述的觸媒組成物，其中該水泥更包含鎂元素及鋁元素，基於該水泥為100重量份，該鎂元素的含量大於0重量份且小於或等於5重量份，該鋁元素的含量大於0重量份且小於或等於5重量份。
  4. 如請求項1所述的觸媒組成物，其中該活性成分更包含氧化鎳或氧化鎳前驅物，基於該氧化銅或該氧化銅前驅物為100重量份，該氧化鎳或該氧化鎳前驅物的含量為大於0重量份且小於或等於30重量份。
  5. 一種觸媒的製備方法，該觸媒係用於甲醇熱化學產生氫氣，該觸媒的製備方法包含： 提供一載體成分，其中該載體成分包含一水泥及一黏土，該水泥與該黏土的重量比為3/7至9/1； 進行一成型步驟，係將該載體成分與水混拌成型以獲得一載體前驅物； 提供一活性成分，使該活性成分分布於該載體前驅物的一表面，其中該活性成分包含氧化銅或氧化銅前驅物； 進行一乾燥步驟，以除去該載體前驅物中的該水；以及 進行一熱處理步驟，使該載體前驅物燒結成型為一載體，以獲得該觸媒。
  6. 如請求項5所述的觸媒的製備方法，其中該乾燥步驟係於20 oC至100 oC進行6小時至72小時。
  7. 如請求項5所述的觸媒的製備方法，其中該熱處理步驟係於500 oC至800 oC進行1小時至10小時。
  8. 如請求項5所述的觸媒的製備方法，其中該載體前驅物為顆粒狀。
  9. 一種觸媒，其係由如請求項5至8任一項所述的觸媒的製備方法製備而得，其中該觸媒係用於甲醇熱化學產生氫氣。
  10. 一種氫氣的製造方法，其係基於甲醇熱化學反應，該氫氣的製造方法包含： 提供如請求項9所述的觸媒； 提供一反應物，該反應物包含甲醇；以及 進行一接觸步驟，係於一反應溫度使該反應物與該觸媒接觸，而使該反應物發生反應而產生氫氣。
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