能源是一个国家的命脉,是人类进化史上不可或缺重要组成。氢燃烧热值高,是除了核能以外热值最高的能源,燃烧后所得产物环境友好无污染,符合现行的绿色化工主题,因此氢能源受广大研究者重视。在众多制氢方法中,化学制氢法相对比较成熟。由于甲醇具有较高的H/C比,资源丰富,存储运输便利,因此甲醇重整制氢已成为制氢的重要手段,受到许多国家重视。但甲醇水蒸气重整是一个复杂的氧化还原反应体系,因此急需开发一种催化活性高和CO选择性低的催化剂。本论文以Ce O₂纳米材料为载体,采用等体积浸渍法制备Cu基催化剂,探讨不同铈源对催化剂结构和性能的影响,并通过添加不同助剂以及改变助剂的不同含量,制备了一系列高催化活性和低CO选择性的催化剂。具体研究内容如下:（1）采用不同铈源通过沉淀法制备了纳米Ce O₂催化材料,进一步通过等体积浸渍法制备了Cu O/Ce O₂催化剂并将其应用于甲醇水蒸气重整制氢反应中。通过SEM、XRD、BET、H₂-TPR等方法对纳米Ce O₂催化材料和Cu O/Ce O₂催化剂进行了表征。结果表明,不同铈源对Cu O/Ce O₂催化剂的结构、性质和催化甲醇水蒸气重整制氢的性能有重要的影响。其中采用硝酸铈为铈源制备的Ce O₂负载Cu O后得到的Cu O/Ce O₂催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢性能最佳,当反应温度为280°C,水醇摩尔比为1.2,甲醇水蒸气气体空速为1760 h^-1,甲醇转化率达到100%,产氢速率为379.7 cm³·kg^-1·s^-1,重整气中CO摩尔含量为0.83%。（2）探讨了不同助剂M（M=Cr₂O₃、Zn O、Y₂O₃、La₂O₃）改性的Cu O/Ce O₂催化剂对催化甲醇水蒸气重整制氢反应的性能影响。研究结果表明,助剂的掺杂主要影响Cu O/Ce O₂催化剂的Cu O分散情况、催化剂的还原性质、Cu O与Ce O₂间的相互作用情况和催化剂表面氧空穴含量。比较添加的四种不同助剂催化剂发现,四种不同助剂催化剂表现出了不同的催化性能。其中,添加Cr₂O₃的Cu O/Ce O₂催化剂具有较大的Cu比表面积、较高的Cu分散度以及较多的氧空穴,表现出较优的催化活性。（3）在确定助剂Cr₂O₃改性Cu O/Ce O₂催化材料具有较优的催化性能的研究基础上,进一步探讨了Cr₂O₃助剂的含量对Cu O/Ce O₂催化剂的结构以及性能影响。实验结果表明,Cr₂O₃助剂的添加主要影响Cu O/Ce O₂催化剂的活性组分分散情况,催化剂的还原性质,Cu O、Ce O₂和Cr₂O₃之间的相互作用情况,催化剂表面氧空穴含量等。催化剂的Cu比表面积越大,还原温度越低,相互作用越强,催化剂表面氧空穴含量越多,催化效果越好。其中,1.5%Cr₂O₃/Cu O/Ce O₂催化剂催化活性较好,当反应温度为260 ^oC,水醇摩尔比为1.2,甲醇水蒸气气体空速为1760 h^-1时,甲醇转化率达到100%,重整尾气中CO含量为0.15%,与Cu O/Ce O₂催化剂相比,甲醇转化率提高了10%,重整尾气中CO含量降低了0.34%。