在国际海事组织设定的航运业减排目标背景下，基于航运业减碳现状，介绍了氢能动力船的发展历程和减排优势，分析了国内外氢能动力船的储氢方式和氢能上船存在的安全隐患，对比了各项船用储氢方式的技术优势以及氢能上船可行性，得出了船载甲醇水蒸气制氢技术对解决氢能动力船的氢安全问题具有重大意义的结论，提出了当前国内发展船载制氢装置及氢能动力船所面临的问题。

氢气作为一种清洁无碳、灵活高效的新型能源，其应用市场潜力巨大。变压吸附提纯氢气具有纯度高、能耗低、自动化程度高的特点，是当前制氢的主要分离技术，优化变压吸附工艺和改良吸附剂是变压吸附制氢进一步发展的关键。通过调研相关文献，综述了变压吸附制氢在理论模拟研究、工艺调控优化和吸附剂材料方面的研究进展及应用，并对变压吸附制氢技术的发展进行了展望。

建立金属氢化物反应器及测试平台，通过实验测试得到不同水浴温度、放氢流量及反应器结构（方形、蜂窝结构及无隔层）下反应器内部温度和吸/放氢流量数据，确定了不同结构反应器的温度场分布趋势和规律。结果表明，方形结构反应器内部温度变化速率最快，换热效果最好。进一步研究了方形结构反应器在不同吸氢压力和放氢速率下的综合性能。结果表明，当进气压力为2.0～3.0 MPa时，能显著提高合金材料的吸氢量及吸氢速率；当放氢流量小于3.2 L/min时，可放出85%以上的氢气。研究结果可为模块化和系统化设计提供技术指导。

在甲醇自热重整反应中，所需的热量由甲醇氧化反应提供，因此甲醇氧化催化剂的活性直接影响氢气的产率。Pt/γ?Al₂O₃催化剂因其较高的反应活性而被广泛关注，但其稳定性较差，Pt活性中心易团聚。为了解决上述问题，采用旋蒸微乳法制备Pt/γ?Al₂O₃催化剂，通过BET、XRD等方法对Pt/γ?Al₂O₃催化剂进行了表征，并考察了环己烷质量分数、PEG?600（聚乙二醇600）与正丁醇的质量比对催化甲醇氧化活性的影响。结果表明，旋蒸微乳法可提高活性组分的分散度和利用率；通过改变环己烷质量分数、PEG?600与正丁醇的质量比，可使活性组分Pt均匀、牢固地负载在γ?Al₂O₃上，提高催化剂的抗烧结能力；在环己烷质量分数为50%、PEG?600与正丁醇的质量比为3∶7的条件下制备的Pt/γ?Al₂O₃催化剂，催化甲醇氧化活性可达88%。

以KOH和K₂CO₃为沉淀剂，采用水热法制备了催化剂CuCe?OH和CuCe?CO₃，通过XRD、BET、H₂?TPR和TG?DTA等技术对催化剂进行表征，使用固定床反应器对催化剂进行了CO催化氧化性能评价。结果表明，沉淀剂的类别不仅对催化剂的织构性质有较大影响，而且还决定能否成功制备出不含杂晶相的Cu?Ce催化剂；CuCe?OH和CuCe?CO₃催化剂的比表面积分别为96.5 m²/g和17.3 m²/g，二者差别明显；在空速为60 000 mL/（g·h）、CO体积分数为0.6%、O₂体积分数为1.5%、Ar体积分数为97.9%的评价条件下，CuCe?OH催化剂表现出较好的催化活性，140 ℃时CO转化率达到99.0%。