生物油催化重整制氫研究進(jìn)展

方書起，王毓謙，李攀，陳志勇，陳瑋，白凈，常春

（1 鄭州大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，河南 鄭州 450001；2 河南省生物基化學(xué)品綠色制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 濮陽 457000；3 生物質(zhì)煉制技術(shù)與裝備河南省工程實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450001）

隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，煤、石油、天然氣等化石燃料的使用日趨增加，目前CO排放量已達(dá)1.83萬億噸，化石燃料的過度使用對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的威脅，尋找清潔可再生能源是所有人的心之所向。在眾多可再生能源中，氫能源被認(rèn)為是21 世紀(jì)的“終極能源”，它的能量密度最高（122MJ/kg），是多數(shù)碳?xì)浠衔锏募s2.75 倍。此外，在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下氫能源具有更重要的優(yōu)點(diǎn)：來源于其他可再生資源。因此，尋求并開發(fā)氫能源作為替代資源，實(shí)現(xiàn)從高耗能的傳統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換到可持續(xù)發(fā)展的新能源是具有重要意義的工程。

在眾多資源中，生物質(zhì)是唯一可再生的碳基資源，據(jù)國際能源組織預(yù)測，生物質(zhì)在一次能源利用中的占比將在2035 年達(dá)到10%，在2050 年達(dá)到27%。氫元素含量約為生物質(zhì)總量的6%，每千克生物質(zhì)可以產(chǎn)生約0.672m的氫氣，因氫氣能量密度高，每千克生物質(zhì)中產(chǎn)生氫氣的能量可占原料的40%。目前，從生物質(zhì)中制取氫氣主要有直接和間接生產(chǎn)兩個(gè)途徑。直接生產(chǎn)主要指生物質(zhì)氣化、熱解及厭氧發(fā)酵，間接生產(chǎn)主要指生物質(zhì)快速熱解生物油的水蒸氣催化重整過程，如圖1。

圖1 生物質(zhì)快速熱解生物油水蒸氣重整制氫過程

生物油作為生物質(zhì)熱解產(chǎn)物，具有成分復(fù)雜、含水率高、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，將生物油作為制氫原料，可以更好地實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源高值化利用。目前，水蒸氣催化重整制氫是一種很有發(fā)展前景的技術(shù)，它為液態(tài)碳?xì)浠衔锾峁┝艘环N轉(zhuǎn)化途徑，在工業(yè)規(guī)模中，水蒸氣催化重整技術(shù)產(chǎn)氫濃度較高，產(chǎn)氫速率可達(dá)到100000m/h（標(biāo)準(zhǔn)狀況），水蒸氣催化重整工藝是生產(chǎn)可再生能源的一種可行性工藝，也是對生物油提質(zhì)處理的一種良好選擇。本文對近年來生物油水蒸氣催化重整領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行整理，重點(diǎn)介紹了原料對重整反應(yīng)的影響（不同來源生物油及其?；铮⒋呋瘎┨匦詫χ卣磻?yīng)的影響（負(fù)載貴金屬與非貴金屬）以及操作條件對重整反應(yīng)的影響，并根據(jù)綜述內(nèi)容對該領(lǐng)域的發(fā)展前景進(jìn)行展望。

1 原料對重整反應(yīng)的影響

生物質(zhì)快速熱解過程可產(chǎn)生氣、液、固三相產(chǎn)物，其中生物油是水蒸氣催化重整所需要用到的主要成分。由于生物油的組成不是固定的，隨生物質(zhì)來源的不同生物油的組分也各不相同，因此生物油催化重整的研究也面臨著局限性，特別是涉及催化機(jī)理及動(dòng)力學(xué)分析部分。為方便探求重整機(jī)理，科研工作者開始對生物油成分進(jìn)行簡化，利用單一模型化合物（簡稱模化物）對生物油進(jìn)行模擬，或根據(jù)模化物的不同配比調(diào)配出“簡易版生物油”。目前，常用到的生物油?；镉幸宜?、乙醇、甲苯、苯酚、羥基丙酮等。

生物油催化重整技術(shù)是在水蒸氣和催化劑共同作用下，利用高溫條件制備氫氣的過程，該過程中主要包括兩種反應(yīng)，分別為水蒸氣重整及水汽變化反應(yīng)（WGS）。此外，除以上兩種主要反應(yīng)的發(fā)生，還伴隨著一系列副反應(yīng)的進(jìn)行，如甲烷化反應(yīng)、甲烷重整以及Boudouard 反應(yīng)，其中Boudouard 反應(yīng)是催化劑積炭形成的關(guān)鍵原因。涉及的主要方程式如下。主反應(yīng)為式(1)～式(3)。副反應(yīng)為式(4)～式(7)。

水蒸氣重整反應(yīng)

1.1 生物油

美國可再生能源工作實(shí)驗(yàn)室于1994 年首次開發(fā)了生物油水蒸氣催化重整技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在催化劑存在的情況下可以以較低的溫度（500～800℃）進(jìn)行重整過程，但在該過程中催化劑會(huì)形成大量的積炭導(dǎo)致失活。彭曠野選取600℃稻殼熱解油為原料，并利用CuCl和ZnCl共同作用下的稻殼炭催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)生物油的轉(zhuǎn)化率隨金屬負(fù)載量的增加而提高，最高至94.5%。Malek 等對油棕櫚空果串熱解油進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)當(dāng)反應(yīng)溫度為800℃、S/C=1.0、空氣當(dāng)量比為1.0 時(shí)，氣體產(chǎn)物中氫氣體積占比達(dá)33.5%。Chen等利用Ni基催化劑對稻殼生物油進(jìn)行催化重整，氫產(chǎn)率可達(dá)到45.33%。Fu 等采用小型固定床裝置結(jié)合傅里葉紅外/熱導(dǎo)檢測器（FTIR/TCD）技術(shù)，對稻殼熱解生物油進(jìn)行制氫實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙酸（HOAC）、乙二醇（EG）、丙酮（ACE）和苯酚（PHE）是其主要物質(zhì)，隨反應(yīng)時(shí)間的延長，氫產(chǎn)率分別達(dá)到峰值24.7% （HOAC）、32.3% （EG）、16.4% （ACE）、25.6%（PHE）和29.4%（BIO）。

生物質(zhì)熱解油的組分較為復(fù)雜，且不同生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的生物油所含物質(zhì)有所不同，很難確定統(tǒng)一的最佳操作條件。另外，在對生物油催化重整機(jī)理進(jìn)行研究時(shí)，因其包含物質(zhì)不同，很難歸納出一個(gè)統(tǒng)一的動(dòng)力學(xué)模型。因此，目前相關(guān)領(lǐng)域科研人員的研究重點(diǎn)主要集中在各種?；锏拇呋卣磻?yīng)上，利用?；锎嫔镉陀欣诖呋瘜?shí)驗(yàn)的進(jìn)行和計(jì)算模型的建立。

1.2 生物油模型化合物

生物油中含有數(shù)百種含氧有機(jī)物，如羧酸、醛、酮、醇和酚等，這些復(fù)雜的組成在粗生物油及其水相的重整反應(yīng)中會(huì)導(dǎo)致催化劑嚴(yán)重的積炭和失活，因此對生物油中的化合物進(jìn)行分類，分別研究其重整活性十分有必要。

乙醇因H含量高且無毒，易于運(yùn)輸，常被作為生物油?；镉糜诖呋卣小e等研究了Ni/SBA-15 催化劑在乙醇上的催化重整實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙醇在400℃下即可完全轉(zhuǎn)化。Wang 等選擇乙醇、正丙醇和乙酸、丙酸作為醇和羧酸的典型?；镞M(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)醇類水蒸氣重整會(huì)產(chǎn)生更多的積炭。甲苯和萘等芳烴化合物也是生物油的主要成分，由于芳烴含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有π-π共軛效應(yīng)，所以其化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，與其他重整原料相比，需要較高的溫度才能使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。吳蔚等研究了Ni-Mg/RHA（稻殼炭）對甲苯水蒸氣重整的影響（實(shí)驗(yàn)裝置如圖2），發(fā)現(xiàn)Mg的加入可以改善甲苯的轉(zhuǎn)化情況，甲苯轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)98.6%，H體積分?jǐn)?shù)最高可達(dá)64.9%。Ahmed 等以Ni-Fe-Mg/沸石作為催化劑，考察其對甲苯的催化重整效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在最佳反應(yīng)條件下氫產(chǎn)率可達(dá)到85%。

圖2 Ni-Mg/RHA催化重整甲苯實(shí)驗(yàn)裝置[25]

現(xiàn)有研究通常將乙酸作為生物油中羧酸類物質(zhì)的代表進(jìn)行水蒸氣催化重整實(shí)驗(yàn)。王治斌等利用Ni/AlO催化劑對乙酸進(jìn)行催化重整，在最佳反應(yīng)條件下氫氣體積分?jǐn)?shù)可達(dá)到97.9%。Fu等利用鎳負(fù)載玉米秸稈炭作為催化劑對乙酸進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)氫產(chǎn)率僅有27.1%。除乙醇、甲苯、乙酸外，還有其他常用于水蒸氣催化重整的原料。Gao等制備了鎳負(fù)載粉煤灰催化劑（Ni/FA）對甘油進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)甘油轉(zhuǎn)化率和氫產(chǎn)率均較高，甘油轉(zhuǎn)化率最高可達(dá)98%，氫氣產(chǎn)率最高可達(dá)78.8%，表1 為鎳基催化劑負(fù)載不同粉煤灰所得到的液體產(chǎn)物。焦桐等制備了CuO/CeO-ZrO/SiC 整體式催化劑，對甲醇進(jìn)了水蒸氣催化重整，發(fā)現(xiàn)在最佳條件下甲醇的轉(zhuǎn)化率為89.9%，產(chǎn)氫速率可達(dá)到1556L/(m·s)。表2將近幾年不同生物油模化物參與的催化重整實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行匯總。

表1 Gao等［30］制備的不同Ni基催化劑對液體產(chǎn)物的選擇性

表2 單一生物油?；锏乃魵獯呋卣?/p>

除單一生物油?；镒鳛榉磻?yīng)原料外，一些研究將多種?；锇磁浔冗M(jìn)行混合，對混合?；镞M(jìn)行水蒸氣催化重整實(shí)驗(yàn)。謝華清等對多種?；镞M(jìn)行調(diào)配（15%乙酸、15%丙酮、15%乙醛、15%乙二醇、15%甲酸、10%甲醇、10%甲醇、5%乙醇），發(fā)現(xiàn)氫產(chǎn)率高達(dá)87.60%，氫氣選擇性高達(dá)94.75%，但因原料較為復(fù)雜，導(dǎo)致積炭較為嚴(yán)重。Ruivo 等以甲苯和萘的混合物作為?；?，發(fā)現(xiàn)700℃以上表現(xiàn)出較高的原料轉(zhuǎn)化率，氫產(chǎn)率最高可達(dá)43.5%。

2 催化劑特性對重整反應(yīng)的影響

催化劑特性對重整反應(yīng)起著至關(guān)重要的作用。在催化劑選擇上，需要參照以下標(biāo)準(zhǔn)：①保持生物油的高轉(zhuǎn)化率；②對產(chǎn)生的所需要組分具有高選擇性；③抗失活能力強(qiáng)；④易于再生；⑤機(jī)械強(qiáng)度高且價(jià)格適宜。目前在催化重整反應(yīng)中，金屬催化劑的研究占了最大比重，其中包括貴金屬與非貴金屬、單金屬與雙金屬。金屬催化劑與不同的載體之間相配合，會(huì)產(chǎn)生一定的協(xié)同作用，大大提升了催化劑的穩(wěn)定性及催化效率，其中載體包括金屬氧化物（AlO、ZrO等）、天然礦石（橄欖石、白云石等）、生物炭（稻殼炭、秸稈炭等）以及分子篩（ZSM-5、SBA-15 等）。在眾多催化劑中，Ni 基催化劑最常用于催化重整制氫中，主要因?yàn)镹i 可以有效地裂解C—H、O—H和C—C鍵，促進(jìn)WGS反應(yīng)的發(fā)生，且與貴金屬相比價(jià)格較為便宜，但Ni 基催化劑較易失活，通常負(fù)載第二金屬來改善其失活特性。目前，在催化重整反應(yīng)中，催化劑的失活原因主要可以歸為四大類，分別為結(jié)焦、燒結(jié)、機(jī)械失活、催化劑中毒。

2.1 負(fù)載貴金屬催化劑

Xing 等以快速熱解油為原料，以MgAlO為載體，對Rh （5%）、Pt （5%）、Ru （5%）、Ir（5%）、Ni（5%）、Co（15%）進(jìn)行負(fù)載，發(fā)現(xiàn)Rh的活性和抗失活性能最好，Pd 抗結(jié)焦性能較強(qiáng)，能有效抑制積炭的形成。Ito 等制備Fe-Rh/SiO催化劑對乙醇進(jìn)行催化重整，在低溫還原條件下，發(fā)現(xiàn)Rh和FeO之間的協(xié)同效應(yīng)可以有效抑制CO和甲烷等副產(chǎn)物的生成；在高溫還原條件下，F(xiàn)e-Rh/SiO可以顯著促進(jìn)乙醇的水蒸氣重整反應(yīng)，機(jī)理如圖3所示。Larimi等利用Pt-M/AlO（M=Pd,Rh,Re,Ru,Ir,Cr）對甘油進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)5%Pt/AlO的氫氣選擇性最高，可達(dá)到69.9%，Pt-Rh/AlO的催化活性最高，并且比表面積越大，金屬顆粒越小，越有利于反應(yīng)向選擇性更高的方向發(fā)展，催化劑尺寸如表3所示。貴金屬催化劑具有優(yōu)良的催化性能以及較好的抗積炭性能，但由于非貴金屬價(jià)格更為低廉且催化效率較高，成為了替代貴金屬催化劑的最好選擇，目前Ni、Co 等非貴金屬深受科研人員所喜愛。

圖3 Fe-Rh/SiO2促進(jìn)乙醇分解機(jī)理[43]

表3 雙金屬催化劑尺寸[44]

2.2 負(fù)載非貴金屬催化劑

楊殿才等以輪胎熱解炭、輪胎熱解活性炭（AC）和負(fù)載Zn的活性炭（Zn/AC）為催化劑，對纖維素?zé)峤庥瓦M(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)熱解炭在600℃的條件下具有最佳催化效果，氫氣產(chǎn)率達(dá)到了19.3%，在500℃下Zn/AC氫氣產(chǎn)率也達(dá)到了17.8%。Kaewpanha 等利用Cu/CS（廢扇貝殼）對雪松木熱解油催化重整，發(fā)現(xiàn)Cu 負(fù)載量為1%時(shí)氫產(chǎn)率最高，少量Co 的加入可以抑制Cu 的燒結(jié)，穩(wěn)定催化劑的催化活性。Santamaria 等利用Ni/AlO、Ni/SiO、Ni/MgO、Ni/TiO和Ni/ZrO對松木鋸末熱解油進(jìn)行催化重整（裝置如圖4），發(fā)現(xiàn)Ni/AlO和Ni/ZrO催化活性較高，Ni/TiO催化活性較差，主要原因在于細(xì)小的多孔結(jié)構(gòu)阻礙了生物油大分子的進(jìn)入。Lu 等制備Ni/CFA（粉煤灰）對甲苯進(jìn)行催化重整，Ni/CFA 由于生成了富鐵的Fe-Ni 合金（FeNi）而具有最高的催化活性，引入Co 后表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗積炭性能，但Ni-Co/CFA催化活性仍低于Ni/SiO、Ni/AlO，與Ni/α-AlO、Ni/白云石相比仍具有較高活性。劉粵等制備了一系列微介孔的Ni/ZSM-5 對甲苯進(jìn)行重整，發(fā)現(xiàn)合成的ZSM-5分子篩具有較大的介孔體積，2～4nm的介孔體積最有利于甲苯分解。Chen 等利用M-Ni/海泡石（M=La、Mg、Ca）對乙醇進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)La、Mg、Ca的加入可以促進(jìn)NiO活性中心的分散，增強(qiáng)金屬-載體相互作用，Ca-Ni/海泡石催化效果最好，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%，氫產(chǎn)率可達(dá)65%。李亮榮等分別用Zn 和Ca 對Ni/LaOCO進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Ca改性的催化劑在低溫條件下催化性能最好，改性后的催化劑能夠良好地抑制Ni 的聚結(jié)失活，從而提高鎳基催化劑制氫的效果。

圖4 生物質(zhì)連續(xù)熱解催化重整實(shí)驗(yàn)裝置[48]

目前，Ni基催化劑仍是水蒸氣重整領(lǐng)域內(nèi)使用最廣、最有效的金屬催化劑，它們價(jià)格便宜且具有較高的斷裂碳?xì)滏I的能力，但在反應(yīng)中，由于嚴(yán)重的積炭和Ni的燒結(jié)，Ni基催化劑的失活也是較為常見的問題。對Ni基催化劑的改性，通常選擇較為合適的載體和添加第二活性金屬。在Ni基催化劑所選用的載體中，AlO因其高比表面積和機(jī)械強(qiáng)度被廣泛使用，AlO的高比表面積可以提升Ni顆粒的分布狀況，較好的機(jī)械強(qiáng)度有利于保持催化劑的穩(wěn)定性。但AlO因酸性較高，會(huì)導(dǎo)致催化劑上的碳沉積，因此類似的金屬氧化物載體（氧化鋯、氧化鈰等）因具有較少的積炭量受到了科研人員的極大關(guān)注。除金屬氧化物外，生物質(zhì)炭也經(jīng)常被用作Ni基催化劑的載體，生物炭的多孔結(jié)構(gòu)可以促進(jìn)有機(jī)物的吸附，延長生物油分子在催化劑表面的停留時(shí)間，同時(shí)較大的比表面積為Ni顆粒提供了更多的活性部位。對于Ni基催化劑的第二條改性路徑為添加第二活性金屬，第二金屬的加入可以增強(qiáng)金屬與載體的相互作用，促進(jìn)較小催化劑顆粒的生成，此外，雙金屬催化劑通過氧溢出機(jī)制可以促進(jìn)氧的流動(dòng)性，從而抑制燒結(jié)和積炭情況的發(fā)生。表4列出了幾種常用于鎳基催化劑的第二金屬，并對新形成的雙金屬催化劑的不同特性進(jìn)行了簡單匯總。

表4 基于鎳基的雙金屬催化劑的催化特性

3 操作條件對重整反應(yīng)的影響

3.1 反應(yīng)溫度、S/C及空速對重整反應(yīng)的影響

在水蒸氣催化重整反應(yīng)中，反應(yīng)溫度、S/C以及空速都會(huì)對反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生一定影響。在較高的重整溫度（＞600℃）、較高的空速（＞10h）和較高的S/C（＞2）條件下，氫氣的產(chǎn)率可達(dá)到90%以上。Akubo等利用10%Ni/AlO對木質(zhì)素-纖維素-半纖維素不同配方的原料進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)氫氣產(chǎn)率隨溫度的升高而增加，且H和CH的產(chǎn)率隨著木質(zhì)素相對含量的升高而增加。高溫有利于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行，增加反應(yīng)溫度，可以促進(jìn)Boudouard 反應(yīng)和WGS反應(yīng)正向進(jìn)行，從而促進(jìn)高溫下氫氣的生成，并且隨溫度升高，也會(huì)伴隨著各種化合物的解聚和脫羧反應(yīng)的進(jìn)行，也增加了氫氣的產(chǎn)量。

在一定程度上提高S/C，可以降低催化劑的失活，有效促進(jìn)WGS 反應(yīng)和水蒸氣重整反應(yīng)的正向進(jìn)行，從而提升氫氣產(chǎn)率，但較高的S/C會(huì)使水蒸氣在載體表面達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，降低催化劑活性，導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，此外過量的S/C需要更多的熱量使水分氣化，因而在提升S/C的同時(shí)還要注意經(jīng)濟(jì)成本。Li 等利用Ni 基催化劑對生物油進(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)較高的S/C 有利于H的生成，但隨著S/C 繼續(xù)增加，氫產(chǎn)率并不會(huì)有顯著變化，在低S/C 的情況下，隨S/C 的增加H產(chǎn)率增加幅度較為明顯。

3.2 微波氛圍對重整反應(yīng)的影響

在當(dāng)前的水蒸氣催化重整領(lǐng)域內(nèi)提出了一些新的催化重整技術(shù)，如微波重整制氫。Li等以甲苯為?；?，采用微波熱解炭對?；镞M(jìn)行催化重整，發(fā)現(xiàn)微波熱解炭含有豐富的官能團(tuán)，催化性能得到提升，經(jīng)計(jì)算微波催化重整實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的能量效率達(dá)到了57.8%，提升了能量的有效利用率，微波催化重整實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示。Xin等利用橄欖石對生物油進(jìn)行微波催化重整實(shí)驗(yàn)，結(jié)果（如圖6）表明相同反應(yīng)條件下，微波催化重整的氫氣濃度和原料轉(zhuǎn)化率均高于常規(guī)電加熱。Fukushima對乙醇進(jìn)行微波重整實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)1mol乙醇可在20s內(nèi)生產(chǎn)4.7mol的氫氣，在較低的溫度和較高的空速下即可達(dá)到原料的全部轉(zhuǎn)化，與常規(guī)電加熱方式相比，微波工藝的活化能降低了約30%。Shi 等利用活性炭對生物油進(jìn)行微波催化重整，發(fā)現(xiàn)微波促進(jìn)了裂化反應(yīng)的發(fā)生，并且氫氣產(chǎn)率最高可達(dá)55%。

圖5 微波催化重整甲苯實(shí)驗(yàn)裝置[69]

圖6 加熱方式對催化重整的影響[70]

4 結(jié)語

本文以生物油水蒸氣催化重整為背景，對該領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)綜述。重點(diǎn)介紹了原料對重整反應(yīng)的影響（不同來源生物油及其模化物）、催化劑特性對重整反應(yīng)的影響（負(fù)載貴金屬與非貴金屬）以及操作條件對重整反應(yīng)的影響，并針對現(xiàn)階段所遇到的困難提出了幾點(diǎn)建議及展望。

（1）由于生物油組分的復(fù)雜多樣性，水蒸氣催化重整的主要原料為單一?；?，通過對生物油單一組分的探究，可對其催化重整動(dòng)力學(xué)進(jìn)行深入分析。目前對多種?；锏幕旌衔镅芯枯^少，原料物質(zhì)之間的相互作用機(jī)理尚未發(fā)掘，未來研究的內(nèi)容可拓展到對多種?；锏幕旌衔镞M(jìn)行催化重整，對多種?；飪?nèi)在影響機(jī)理進(jìn)行探究。

（2）在生物油水蒸氣催化重整領(lǐng)域內(nèi)，催化劑特性是目前的研究重點(diǎn)。負(fù)載貴金屬催化劑催化效果良好且具有較好的抗積炭性能，但由于非貴金屬價(jià)格的低廉性和高催化性，使其迅速替代貴金屬，其中Ni 基催化劑的催化效果最為良好，但由于Ni的燒結(jié)和積炭，Ni 基催化劑容易失活，負(fù)載第二金屬或改變催化劑載體成為改善失活的較好途徑。由于載體和金屬的表面活性中心在反應(yīng)中起著重要作用，在未來的研究中，可以提出一些新的技術(shù)來改善其性能。

（3）在水蒸氣催化重整研究中，操作條件也會(huì)對氫氣產(chǎn)率造成較大影響，根據(jù)不同催化劑尋找不同最佳操作條件也是研究的一大重點(diǎn)。對微波熱解制氫進(jìn)行深入探索，努力提高微波能量的利用率，從新途徑提升生物油催化重整制氫效率是研究者目前需要關(guān)注的新方向。