氢气作为洁净、高效的能源,由于沸点低,不易压缩和液化,限制了作为移动能源的广泛应用。甲醇产能充足、能量密度高,非常适合作为移动制氢的原料。与甲醇裂解制氢和部分氧化制氢相比,甲醇水蒸汽重整制氢（SRM）具有反应温度低,产物中H₂含量高,CO含量低的优点。催化剂是影响甲醇水蒸汽重整制氢反应的关键因素之一。本文制备出了CuZnAl纳米催化剂,较为深入地研究了其对甲醇水蒸汽重整制氢反应的催化性能。本文首先对甲醇水蒸汽重整制氢反应进行了热力学分析。该反应的机理为:甲醇与水反应生成CO₂和H₂,少量的CO并非源自甲醇的分解,而来自于水煤汽变换的逆反应;生成CO的反应为吸热反应。通过计算不同反应温度下CO的平衡含量,从理论上证明了降低重整产物中CO含量的可行性。以Cu（NO₃）₂、Na₂CO₃为原料,采用液相沉淀法制备出了具有纳米针状结构的CuO微球。CuO微球属于单斜晶系,平均粒径约为4.5μm,表面纳米针直径约为90nm,针长约600nm。通过掺杂纳米结构CuO微球,制备出了CuZnAl纳米催化剂,并用高压色谱-微反装置评价了其对甲醇水蒸汽重整制氢反应的催化性能。当纳米结构CuO微球的添加量为CuZnAl催化剂总摩尔数的1/10时,催化剂的催化性能最好。在n水/n甲醇=1.3、空速为0.125g·h/mL、反应温度为240～260℃时,产物中CO含量低于0.1%,H₂选择性约为98%,优于传统CuZnAl催化剂的性能。根据催化反应结果,建立了甲醇水蒸汽重整制氢反应的本征动力学模型,并用最小二乘法确定了模型参数。F检验表明所提出的动力学模型是合理的。