氢能是一种优势明显的清洁能源,而采用生物质代替化石燃料制取氢气是极具发展前景的新工艺,Ca基生物质增强气化具有CO2排放低的优点,近年来得到人们的广泛关注和青睐。将基于CO2捕集的生物质强化制氢与K盐的低温催化相结合,把当前制氢工艺从高温向低温转移,实现高效催化气化制氢新工艺。本研究在自然基金“基于CO2捕集的秸秆低温催化气化制氢过程机理研究（51306066）”支持下对碱金属K对生物质水蒸气催化气化增强制氢的影响进行系统研究。主要内容如下:首先,采用固定床气化反应系统结合气相色谱仪研究了K₂CO₃、KCl、CH3COOK以及K2SO4的添加对生物质水蒸气气化制取富氢气体的影响。研究发现在低温、低水蒸气量条件下,K₂CO₃对麦秆热解的催化作用占主导地位;随气化温度和S/B的增加,K₂CO₃对麦秆焦的水蒸气气化催化作用逐渐增强,在700℃、S/B为4时达到最大。K2SO4和KCl的添加会促进焦炭的生成而抑制H2产成,K₂CO₃和CH3COOK则都会显著促进麦秆的水蒸气气化制取H2,并且K₂CO₃的催化效果要优于CH3COOK。其次,采用两段式分级气化系统研究KCl、K₂CO₃和K2SO4的添加对CaO催化吸收剂麦秆热解挥发分水蒸气重整反应影响。结果表明少量（0.25wt.%）KCl的添加对CaO碳酸化性能提升更明显,而过量（5wt.%）KCl对CaO催化性能提升更高。对于0.25wt.%KCl/CaO,最佳反应温度为650℃,水蒸气注射速率为0.1-0.15 g/min,此时催化吸收剂碳酸化性能最高。不同K盐对CaO影响各不相同:与KCl不同,少量K₂CO₃虽会略微抑制CaO碳酸化性能,但同时能有效抑制重整反应中CO2的产生;K2SO4在提升CaO碳酸化性能的同时却明显抑制麦秆热解挥发分水蒸气重整反应。最后,选取KCl和K₂CO₃在5wt.%和0.25wt.%高低两种浓度下,深入研究钾盐对CaO循环催化特性的影响,循环反应5次。结果表明对于纯CaO,随循环次数增加,催化剂活性不稳定,整体呈快速下降趋势。钾盐的添加均能改善CaO催化吸收剂循环反应特性,抑制CaO活性衰减,保持催化吸收剂稳定性,增加循环使用寿命,其改良效果为5wt.%KCl>0.25wt.%KCl>0.25wt.%K₂CO₃>5wt.%K₂CO₃。