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氢能是清洁高效能源。为降低对化石能源依赖性,发展氢能经济势在必行。自德国出台2030年前停售燃油汽车的政策后,我国工信部也正在考虑制定此项政策的时间表。燃料电池车已进入早期市场,然仍受限于氢架构网络。氢气主要来源于化石能源,即水蒸汽或部分氧化重整甲烷和煤气化法制氢（简称传统供氢）。传统供氢是大规模集中式供氢,从社会和经济角度出发,必须足够重视涉氢（制备、储存、运输、使用）安全性问题。为构建氢架构网络,分散式加氢站在全球范围内如火如荼地建设和使用中。传统（热）催化甲烷水蒸汽重整制氢,由于受启停速度慢和比产率低（反应器体积大）限制,多适用于大规模连续化工业生产。滑动弧暖等离子体重整技术具有启停迅速、能量效率高且结构紧凑等特点。将滑动弧等离子体与催化剂联用,兼具两种工艺优点,应用于甲烷水蒸汽重整反应,为分布式制氢技术提供一条有效的途径。本论文拟针对上述传统供氢涉氢安全问题与加氢站实际需要重要问题,前瞻性提出以下分布式供氢的解决方案。本论文对滑动弧暖等离子体催化甲烷水蒸汽重整制氢进行研究,以期分布式供氢用。对甲烷水蒸汽重整反应进行热力学平衡计算;对（单独）滑动弧等离子体甲烷水蒸汽重整反应,以及滑动弧等离子体催化甲烷水蒸汽重整制氢进行研究。主要结果如下:（1）甲烷水蒸汽重整反应（SMR）热力学平衡计算中,考察反应温度(TSMR,6001000oC)和进料比H2O/CH4（S/C,1.54）两参数。该反应是强吸热反应,提高反应温度和进料比均利于提高CH4的热力学平衡转化率。临界条件（进料比和反应温度）为1.5,865 oC（或4,740 oC）时CH4完全转化。此外,为获得CO干基浓度≤1%的富氢气体以满足实际需要,在上述SMR反应之后加入水汽变换反应（WGS,放热反应）。反应温度(TSMR)大于600oC时,须满足进料比不小于2,才可获得满足要求的富氢气体;反应温度为600 oC,进料比为1.5时,也可获得富氢气体,但前者能耗明显低于后者（含S/C全部范围）。（2）滑动弧等离子体甲烷水蒸汽重整反应中,提高能量密度（SEI）,S/C比和总流量（Ft）均利于甲烷转化。提高SEI和S/C比,可抑制C2烃类的生成故提高CO和CO2选择性。增大Ft,产物选择性保持不变。因此SEI,S/C比对甲烷转化路径有影响而Ft无影响。为利用等离子体区放电产生并伴随反应的余热,将Ni/CeO2/Al2O3催化剂与暖等离子体联用,反应器无外部加热。基于上述优化和空速18000 ml·g-1·h-1条件下,与单独暖等离子体相比,暖等离子体催化CH4和H2O的转化率显著提高至90%和42%,接近热力学平衡值;C2烃类完全消失并完全转化为CO和CO2;制氢能耗由2.3降至1.5kWh/Nm3,能量效率由59%升至75%;总氢产量为2.7 SLM。