能源历来是人类文明的先决条件,人类的一切活动都离不开能源。长久以来,人们一直在使用化石燃料来满足能源的需求。然而这些能源数量有限,不可再生,而且在燃烧的过程中会严重污染环境,这促使人们将重点放在可再生和更清洁的替代能源上。氢气就是这样一种很有希望的选择,它具有来源广泛、能量高、绿色无污染、安全性能好等优点,可以作为传统化石燃料的替代品。但是氢气是二次能源,目前,我国工业上大规模生产氢气的方法是化石能源转化制氢,其中重要过程是水汽变换反应（WGSR）。众所周知,水汽变换反应是将一氧化碳升级为氢气的反应,在合适的催化剂下,它不仅可以有效地降低CO浓度,而且生成等体积H2。传统的水汽变换催化剂都存在一定的缺点,无法满足燃料电池及小型氢气生产装置等需求。尽管贵金属催化剂用于水汽变换反应已经被证实具有优越的催化活性,但由于其价格昂贵,具有稀缺性,这大大限制了其应用。因此,开发新型高效的非贵金属水汽变换催化剂是非常具有研究意义的。本论文提出p型CuO和n型ZnO组合成p/n异质结的新颖策略,制备了CuO/ZnO杂化纳米颗粒催化剂,并通过添加助剂对其进行改性研究。系统地考察了制备方法、预处理条件、负载量、汽气比、煅烧温度、煅烧时间等对水汽变换反应活性的影响,并对催化剂进行了XRD、SEM、TEM、XPS、N2-物理吸附、TGA等一系列表征。结合实验数据和表征分析得到以下结论:（1）采用不同方法（共沉淀法、沉积沉淀法、分步沉淀法）制备了一系列的CuO-ZnO催化剂,并对其进行水汽变换反应性能的研究。实验数据和结果显示:分步沉淀法制备得到的CuO-ZnO杂化纳米颗粒催化剂表现出最好的催化活性。当反应温度为180oC时,该催化剂的转化率为100%。（2）采用分步沉淀法制备出了一系列的CuO/ZnO-ZrO2杂化纳米颗粒催化剂。反应结果和XPS、H2-TPR表征证实了CuO和ZnO两者之间存在协同作用。ZrO2助剂的添加促进了H2O的解离吸附与CO的活化氧化。制备出的CuO/ZnO-ZrO2杂化纳米颗粒催化剂低温WGSR活性好、稳定性强、选择性高。当反应温度低至160oC,CO转化率可达100%,并可稳定运行24 h以上。（3）采用分步沉淀法制备出了一系列的CuO/ZnO-TiO2杂化纳米颗粒催化剂。研究显示:CuO/ZnO-TiO2杂化纳米颗粒催化剂具有优异的水汽变换反应活性和稳定性。当CuO的负载量为20%,n（CuO）:n（ZnO）=1:1时,催化活性最高。当反应温度为160oC时,该催化剂在24 h内可以保持100%的高转化率。