通过对目前能源问题和环境问题的阐述，分析了人类面临的巨大挑战，作为可再生能源的乙醇制氢技术，如果能与可提高功率密度的微通道技术进行有效结合，将可用作燃料电池的移动氢源，从而有效缓解能源和环境污染问题，因此，研究乙醇制氢微反应技术具有巨大的现实意义。 本文以边界层理论、电火花线切割加工的特点和最近兴起的微通道技术为基础，提出了一种新型的热功能表面结构——强化粗糙表面的微通道结构，该结构不但具有微通道结构的尺寸效应进行强化传热，其独特的强化粗糙表面也具有强化传热的性能。通道壁面上的间断性粗糙颗粒在增加传热表面积的同时，使流体边界层还没有在壁面充分发展即告分离，并且增加了流动的湍流强度，大大减薄了流体的边界层厚度，从而提高了传热系数，具有比光滑表面的微通道更好的强化传热性能。 综合运用层流与湍流边界层理论分析了微通道的强化传热机理，并通过试验证实了微通道强化传热的尺寸效应与其壁面的粗糙度具有密切的关系，具有相同壁面粗糙度的微通道，其传热效果并不总是随着通道宽度的减小而加强。 根据强化粗糙表面的强化传热机理和微通道理论，设计了一种微通道蒸发器，并对其强化传热性能进行了讨论，分析了各功能结构对其换热性能的影响。 运用电火花线切割加工技术，在不锈钢基材上加工强化粗糙表面。通过对电火花线切割表面粗糙颗粒成型机理的分析，讨论了加工电压、脉冲宽度、脉冲间隔和加工功率等加工参数对表面粗糙度的影响规律，并在此基础上总结出一组获得强化粗糙表面的加工参数。 在乙醇制氢系统中验证了强化粗糙表面微通道结构的性能。通过试验，得出微通道反应器的制氢效率比相同反应条件下的固定床反应器提高了近9％，因此，强化粗糙表面微通道结构在反应器中的应用具有很大的可行性和优越性。