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含水乙醇属于可再生的生物质能源,其重整后作为发动机燃料污染小,成本低,且可实现稀薄燃烧,因此在发动机上应用前景十分广阔。适于发动机用重整催化剂是制约含水乙醇重整技术在发动机上应用的关键因素之一。本论文的主要内容是对含水乙醇重整燃料发动机用催化剂进行研究。首先从热力学角度分析了含水乙醇重整反应的机理,介绍了含水乙醇重整燃料发动机燃料供给系统的组成及其工作原理；然后在学习催化剂理论知识及各种含水乙醇重整用催化剂组成及制备方法的基础上,总结了不同化学组成和制备方法对催化剂的催化性能的影响和常用的Cu基、Ni基、Co基催化剂各自的特点和应用前景；最后着重就现有的Cu基、Ni基以及NiMnFe催化剂进行了性能模拟试验和发动机台架试验研究,结果表明：Cu基催化剂在模拟台架上测得的气体选择性较好,但是重整率很低,且催化活性由于催化剂粉化、高温烧结等原因衰减很快；应用于发动机时能耗较高,但是排放性能最好；粉化现象和载体有很大的关系。Ni基催化剂在模拟台架上测得重整率与低温重整性能均较好,且随温度升高反应更加彻底,但是氢气选择性较差,且由于使用甲烷化载体积碳很严重；应用于发动机时能耗最低,但是排放不尽理想：NOx高于铜基,THC则在几种重整气的燃烧结果中为最高。NiMnFe催化剂在Ni基催化剂基础上加入了Mn和Fe,在模拟台架上测得起活温度上升,重整率略有下降,气体选择性没有改观,积碳情况稍有改善,但是还是会造成重整器的堵塞；应用于发动机时能耗略高于Ni基,NOx和THC排放处于Ni基和Cu基之间。模拟试验中Ni基、Cu基混装试验测得的结果显示重整率和低温活性改善不明显,但氢气选择性明显改善,值得进一步研究。从整体上看,Cu基催化剂在使用温度下会发生烧结致使催化性能快速衰减,Ni基催化剂会在短时间内发生严重积碳而使重整反应无法继续进行,NiMnFe催化剂所做的改进也没能从根本上解决积碳问题。因此,现有的Cu基、Ni基、NiMnFe催化剂都不能满足含水乙醇重整燃料发动机的使用要求。但从试验研究结果中发现,开发适于发动机应用的含水乙醇重整催化剂,其优化方向为：①为Cu基催化剂找到高强度的载体,并添加—定的助剂以改善其重整率及避免高温烧结；②替换Ni基和NiMnFe催化剂的甲烷化载体,并加入稀土金属氧化物作为助剂以提高其氢气选择性,减少积碳。