传统化石能源的枯竭和日益严重的环境污染已引起世界各国的高度重视。氢因具有储量丰富、热值高、储存形式多样、使用洁净和可再生等优越性被认为是化石能源最合适的“继承者”和“人类未来的能源”而备受关注。 本文利用云南省丰富的太阳能资源和氢能的优势，开展碳材料太阳能制氢的实验和理论研究。 首先，对碳材料制氢的机理进行研究，分析碳材料制氢的基本反应，计算出各反应式的吉布斯自由能并画出图像，根据各反应式的吉布斯自由能图像确定出碳材料制氢的最佳温度条件是1000～1200K。通过对碳制氢比的分析，我们发现，减少参加反应的氧气量或在无氧条件下进行反应，可提高反应生成物(混合气体)中氢气所占的比例，从而可提高碳制氢的效率，减少反应消耗的用碳量，降低制氢成本。 其次，对碳材料太阳能制氢进行了实验研究。利用太阳能加热碳材料和水，通过热化学反应：C+H2O→CO+H2，在其产物中获得体积比超过60％的氢气。同时，分析了碳材料、温度、通水量等多种因素对含氢产物——混合气体各组分的影响，找到了碳材料太阳能高效制氢的方法和最佳工艺参数。 然后，对现有的氢气分离和提纯技术做比较研究，提出适合于碳材料太阳能制氢的氢气分离和提纯方案：纯度要求不高时用变压吸附等直接纯化方法；纯度要求较高时可将两种合适的纯化法结合起来使用。 本论文探索出来的碳材料太阳能高效制氢方法和最佳工艺参数可为氢能和太阳能煤气化技术的开发利用提供参考。