能源和环境一直是社会发展过程中备受关注的两大焦点问题。寻找和发展具有可再生性的清洁能源，以解决目前日益短缺的化石能源问题，避免温室气体的增加就显得很有必要。在此背景下，本文以生物柴油发展过程中的副产物甘油为研究对象，通过液相催化重整和光催化重整两种途径进行制氢研究，一方面可以处理当前因产量过剩而导致市场价格不断下降的甘油，降低生物柴油的生产成本，另一方面也是发展可再生性生物质能源的制氢研究，实现碳的循环利用(生物质重整制氢后产生的CO2可在植物再生长过程中经光合作用再消耗)。　　 热力学分析表明甘油的液相催化重整过程属于吸热反应，温度提高有利于重整，理论上液相催化可将甘油完全转化。反应过程中需要通过选择合适的催化剂来抑制甲烷化反应，重整气中氢气的浓度可接近理论值70％，CO含量为ppm级，因而重整气经CO2分离后可直接作为燃料电池用氢。另外，研究过程中还分别提出了以含一定浓度的双氧水溶液进行甘油液相重整以及甘油重整和甘油氧化的耦合过程(液相自热过程)两种制氢途径，并对其进行了热力学分析。结果表明，重整气中氢气的浓度和外部能量的供给是一个矛盾的关系，在产氢浓度和所需外部能量上，甘油液相重整高于双氧水重整高于液相自热过程。　　 实验过程中首先对Pt/γ-Al2O3催化剂进行了详尽的考察。催化剂TEM表征排除了反应后催化剂上Pt原子的聚集现象；Raman图谱表明，在催化剂表面上存在着一定量的Pt-Cl键，Cl离子的存在量与反应活性间有一定关系；而XRD测试结果则表明反应后形成了一水软铝石Al2(OOH)2；元素分析结果可推测出反应后的催化剂上存在着结碳前驱体。随后通过对重整工艺上的研究，发现载气N2在反应过程中起到较为重要的作用，能明显影响催化剂的活性和稳定性。分析表明，原料经N2稀释有利于产物氢气快速移出反应区，但不利于WGS的发生以消除结碳前驱体，而原料无N2稀释则与之相反。对反应后催化剂的TG分析证明了N2的存在严重影响了催化剂的结碳速率。反应条件的考察结果表明，催化剂的产氢速率随着温度和相应系统压力的提高而提高，这与热力学上的计算结果符合；纯甘油水溶液的制氢效果要好于含有氯离子或铵离子的偏酸性或偏碱性甘油水溶液；原料碳数的增加不利于制氢效果。反应机理的推测表明，重整气中的CO2在氢气氛中能继续经历甲烷化反应生成甲烷，从而降低氢气的收率；液相反应中存在着诸多平行反应，包括C-C、C-O、O-H、C-H等键的断裂。　　 研究中还开发出了一种非贵金属催化剂-由尿素矩阵燃烧法制备的Ni-Co基催化剂。该催化剂与Pt催化剂相比具有价格更低的优势，且在实验中也表现出较好的重整甘油制氢能力。TPR测试表明Ni物种和Co物种之间存在着一定的协同效应，从而使得Ni-Co双金属催化剂具有比单金属Ni或Co催化剂更好的催化活性。实验考察范围内，Ni与Co合适的原子配比为1∶3，少量Ce的添加能够改善催化活性。针对Ni-Co基催化剂容易失活的情况，XRD测试表明反应后催化剂有结碳现象，SEM则表明同时还具有活性相的烧结；而对于Ce改性后的Ni-Co基催化剂，反应后只存在结碳现象，烧结现象不明显。　　 论文最后还研究了甘油和其他的生物质基多元醇类水溶液的光催化制氢情况。该工作探讨了一个以生物质源为原料进行的可持续可再生光催化产氢过程。催化剂表征说明掺杂后的TiO2可明显提高对光的吸收性能，实验表明可提高产氢效果。生物质基多元醇的添加一方面可作为氢源增加氢产量，另一方面也可作为电子提供者，并可消除氧气的产生对产氢过程不利的影响，从而加强了光解水效率。因而本工作可望为从生物质能源发展制氢应用提供一个新的途径。