能源日益紧缺是二十一世纪人类面临的难题,寻找新型石油代用燃料是世界能源发展的趋势。天然气储量丰富,天然气能源转化已经成为人们研究的热点。甲烷是天然气主要成分,在常态下具有较强的稳定性,采用常规化学反应方法难于实现其转化或转化效率低。强电场电离放电具有电场强度高、电子能量大的特点,为天然气的转化提供了新的有效途径。本论文在室温大气压实验条件下,采用强电场电离放电方法进行了甲烷转化制氢的研究。探索了不同的实验参数如激励电压、放电功率、放电频率的物理参数,气体流量、气体种类及配比的化学参数,和等离子体发生器冷却方式的工艺参数对甲烷转化率、氢气收率、氢气选择性的影响。研究结果发现强电场电离放电体系中的输入能量与甲烷转化率及氢气收率成正比；放电频率在10 kHz时,甲烷转化有极大值；相比于N2的加入,体系内加入3%～5%体积比的氧气可很好的提高甲烷转化率与氢气收率；等离子体发生器冷却方式对氢气选择性影响重大：气流量的大小与甲烷转化率及氢气收率成反比。当气体总流量为300 ml/min,含氧量5%,放电频率10 kHz时,甲烷转化率为57.8%,氢气收率为36%。甲烷转化的产物中氢气在体系内所占的体积比很大,介于10%-30%之间,作为汽车内燃机的燃料可提高内燃机的燃烧热效率并降低尾气污染,为车载制氢开辟了新途径。