质子交换膜燃料电池(PEMFC)以氢气为燃料，污染少，能量利用率高，是一种新型的能源转换装置，能为分布式电源和燃料电池汽车提供能量，代替化石燃料，以缓解环境污染和能源危机两大全球性问题。然而，PEMFC要求氢源中的CO含量低于10ppm，为了给PEMFC提供高纯度，低CO含量的氢源，原位在线制氢技术应运而生。二甲醚水蒸汽重整制氢(DME SR)具有产氢率高、副产物少、反应温度低等优点，可以为PEMFC汽车在线提供氢气燃料，目前该技术的研究重点和难点是高氢气产量，低CO含量多功能催化剂的研制和与之相匹配的微型反应器的设计。　　本研究首先针对DME SR体系中CO含量过高的问题，提出在催化活性高和稳定性好的Cu/Ni/γ-Al2O3/Al催化剂上添加抑制CO产生的助剂。通过研究不同助剂(Fe、Zn、La)的加入对催化剂的物化性质和反应性能的影响，得出Fe的引入具有最好的CO去除效果，能将CO选择性从24％左右降低到2.8％左右，这是因为Fe3O4可以催化水汽变换反应(WGSR)将CO转化成CO2和H2，并且此反应和Cu/Ni/γ-Al2O3/Al催化剂上DME SR反应有相似的温度区间，两个反应相耦合，实现了在线CO去除强化。　　随后，讨论了Fe助剂的不同含量对催化剂的物化性能和CO选择性的影响，并改进催化剂的制备过程和方式，对网状Cu/Ni/Fe/γ-Al2O3/Al催化剂进一步的优化。结果表明，Fe含量为12.5wt％时，催化剂具有最高的Cu分散度，目标产物H2的生成率最高，CO选择性最低。同时，以先浸渍Fe后浸渍Cu、Ni，并且将催化剂网竖直放置在浸渍液中的方式制备的催化剂具有更小的晶粒尺寸，活性金属负载更均匀，催化活性和稳定性更好。　　最后，将优化的Cu/Ni/Fe/γ-Al2O3/Al催化剂应用到微型反应器中通过DME SR技术制氢，并探索了最佳了工艺操作条件。综合分析可知，在温度为400℃，水醚比为4∶1，总流量为4000mL/(g·h)的条件下，网状催化剂在微型反应器中的催化活性高，稳定性好，CO选择性低，产氢率高达1.0141mol·h-1，相当于为H2利用率为80％，效率为60％的燃料电池提供约70.75W的功率。