化石燃料的消耗和环境污染问题的加重日益威胁着人类社会生活,开发低碳和可再生的替代能源是当前亟待解决的首要难题。清洁且可持续的氢能源是最有潜力取代化石燃料的能源之一。然而,氢的储存和运输是氢能广泛应用的最大阻碍。在各种制氢策略中,Al-H2O反应制氢被认为是原位制氢的重要途径之一,但由于Al表面易形成致密的氧化膜,阻碍了Al与H2O的反应,且反应产物为价值低的Al（OH）3。与H2O相比,还原性更高的乙醇可以缓解反应过程中Al表面氧化的问题,且Al-乙醇反应的产物乙醇铝是一种价格昂贵的化学药品。目前,关于Al-乙醇制氢反应的研究鲜有报道,寻找更高效的Al-乙醇反应制氢工艺条件有利于推进其商业化进程。基于此,本论文立足于Al-乙醇反应简便、即时及可控制氢的优点,以不同的金属氯化物为催化剂前驱体或活化剂,通过金属离子与Al之间的置换反应原位生成了Fe、Co、Ni、Cu及NiCu金属纳米颗粒催化剂,对其催化Al-乙醇反应的制氢性能及催化反应机理进行了研究。研究结果表明:（1）以过渡金属氯化物NiCl2、CoCl2、CuCl2和FeCl3为催化剂前驱体,在Al-乙醇反应过程中,Cl-离子可破坏Al粉表面的氧化层并暴露出活性高的Al基体,有助于放氢反应的进行;Al分别与Ni2+、Co2+、Cu2+和Fe3+金属离子发生置换反应可原位生成Ni（2.9 nm）、Co（3.5 nm）、Cu（3.5 nm）和Fe（3.6 nm）金属纳米颗粒。原位生成的金属纳米颗粒与乙醇分子和Al之间存在着电子传输效应,促进了乙醇的吸附,活化了乙醇分子,最终加快了氢气的释放。Ni纳米颗粒的催化作用最为显著,相应的Al-乙醇反应产氢速率也最快,可达109 m L-H2·min-1·g-Al-1,Al-乙醇催化制氢反应的表观活化能为26.94 k J·mol-1,但Al粉的实际产氢率约为65%。（2）为了解决Al-乙醇-NiCl2体系反应产氢率较低及Ni用量相对较高的问题,以AlCl3为活化剂,以NiCl2为催化剂前驱体,通过Ni纳米颗粒的催化以及AlCl3的协同作用提高了Al-乙醇反应中Al粉的利用率。反应条件下,原位生成的Ni纳米颗粒分散度高且粒径均匀,平均粒径约为2.7 nm,当Ni纳米颗粒的负载量为10wt.%、水浴温度为50℃时,AlCl3的协同作用可使Al-乙醇反应中氢气的实际产率达到96%,产氢速率为76 m L-H2·min-1·g-Al-1。此外,反应后的固体产物经过充分回流可以制得高附加值的乙醇铝凝胶,或者经过冷冻干燥处理可制备载体型Ni/Al2O3纳米催化剂。（3）为了同时提高Al-乙醇反应中氢气的产率及放氢速率,并降低催化剂的成本,以AlCl3为活化剂,以NiCl2和CuCl2同时作为催化剂前驱体,通过在Al粉表面原位生成的NiCu双金属纳米颗粒与AlCl3的协同作用加快Al-乙醇间的反应。原位生成的NiCu双金属纳米颗粒的粒径为3.1 nm。Cu的引入可以有效地阻止了纳米颗粒中零价Ni的氧化和团聚。相应Al-乙醇制氢反应的产氢速率为85 m L-H2·min-1·g-Al-1,分别是单金属Ni和Cu纳米颗粒为催化剂的1.1倍及3.4倍,实际氢气产率也提高至97%。Al-乙醇充分反应后的固体产物经过冷冻干燥制得了双金属NiCu/Al2O3催化剂,该催化剂用于乙炔选择性半加氢反应时,其乙烯选择性较单金属Ni/Al2O3和Cu/Al2O3催化剂分别提高了1倍和7倍。