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氢能是理想的能源载体，可以同时满足资源和环境持续发展的要求，氢作为燃料的优点十分明显。在相当长的时间内，大量氢燃料只能来自化石燃料的转化，特别是来自煤炭的转化。如何将“肮脏”的煤炭资源高效集中转化为洁净的氢气，一直是我国氢能发展的主要研究课题。 化学链气化制氢技术(Chemical-Looping Gasification for HydrogenGeneration，CLGHG)是在化学链燃烧技术（Chemical-Looping Combustion，CLC）的基础上提出的，工艺上能够避免N2引入，气体分离相对简单，省去投资较大的空分及变换装置，而且能获得较高的产氢效率，可达到78％(HHV)(煤气化制氢效率50％(HHV))。本论文以铁基复合氧化物为氧载体，以神木煤焦为原料，进行了氧载体制备优化、工艺条件等研究，考察了氧载体多循环特性。论文的主要研究内容和相关结论如下: (1)考察了碳酸钾添加量、惰性担体以及原料粒径对煤焦与氧载体反应速率的影响。实验结果表明:煤焦与氧载体反应速率随着碳酸钾的加入量增加而显著提高，当碳酸钾添加量达到一定值，其反应速率保持不变;惰性担体的加入对煤焦与氧载体反应速率影响不大，但却能很好地减轻氧载体的烧结;改变氧载体粒径对反应速率影响不大，而改变煤焦粒径对反应速率有较大影响，实验结果间接验证了煤焦与氧载体反应过程速控步为煤焦的气化反应。 (2)详细研究了温度和原料配比对K2CO3修饰的铁锆氧载体与煤焦化学链气化制氢反应特性的影响。程序升温实验结果表明，煤焦与氧载体500℃时开始反应，温度高于750℃时反应速率快速增大;而还原态氧载体与水蒸汽400℃时开始反应，当温度高于500℃时出口氢气浓度明显增大。恒温实验表明，随温度升高，产品气中CO/CO2比增加，导致产氢量降低。随煤焦与氧载体比例增加，产品气体中CO/CO2比增加，而产氢量先增大后降低，其最大值可达1.734 L/g。钾修饰的铁锆复合氧载体与煤焦直接化学链气化制氢过程在850℃时有较好的反应速率，并能有效减轻氧载体的烧结。同时对铁基氧载体还原相态组成及比例进行计算分析。 (3)考察了化学链气化制氢(CLGHG)多循环实验中氧载体反应性、晶相和表观形貌的变化行为，结果表明:氧载体活性降低的主要原因是由于钾催化剂的损失，增加氧载体中K2CO3的含量及降低Char/OC比例均能提高氧载体循环寿命。煤焦中灰分对氧载体循环寿命影响较大，脱除煤焦中灰分可以显著提高氧载体循环反应寿命。