刘嘉辉，孙道安，杜咏梅，李春迎，刘昭铁，吕剑

（1 陕西科技大学化学与化工学院，陕西 西安 710021；2西安近代化学研究所，氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西 西安 710065）

近年来，随着煤、石油、天然气等化石能源的巨量消耗，造成全球自然资源储备急剧下降和日益严重的环境污染问题，开发清洁可再生的替代能源迫在眉睫。氢气具有零污染、零碳排放、燃烧热值高和可循环再生等优点，被公认为是21 世纪最理想和最具发展前景的新能源，已引起全球的高度关注[1]。我国自2016年起，已将发展氢能由国家能源发展重点方向上升为国家能源发展战略，并于2019年首次将其写入《政府工作报告》。

目前，氢气主要可通过电解水、煤气化、氨催化分解、生物质/烃类催化重整等方法制取，其中催化重整由于技术相对成熟、成本相对较低，仍是现阶段制氢的主要方法[2]。催化重整制氢常见的原料有甲烷、液态烷烃、醇醚类含氧有机物等，这些原料普遍存在能量密度较低、单位体积重整理论产氢量少的问题。芳烃化合物中含有结构紧凑的苯环，其能量密度较高，单位体积原料重整理论产氢量大（见表1），在便携式小规模制氢系统中极具应用前景。

表1 单位体积原料重整理论产氢量

单纯从经济性分析，目前工业上大规模制氢仍为天然气重整制氢，其成本约14CNY/kg H2[3]。芳烃蒸汽催化重整制氢目前尚未有工业化报道，但本文作者课题组以甲苯为芳烃模型化合物，以实验室数据推算其制氢成本应在20～25CNY/kg H2（见表2）。……