裂解产氢和生长碳纳米管分别是乙醇利用的两条有效途径。针对这两条途径，本文提出了乙醇催化裂解产氢并协同生长碳纳米管的思路，并选择以水热法制备的Fe／Al₂O₃、Co／Al₂O₃、Ni/Al₂O₃系列催化剂进行乙醇裂解反应研究。借助GC、BET、EDS、XRD、SEM-BEI和TEM表征技术，主要考察催化剂组分、担载量以及反应温度对乙醇裂解产氢性能和生长碳纳米管品质的影响，同时通过TEM表征技术研究乙醇裂解生长碳纳米管的机理，着重分析了氢气对碳纳米管生长模式的影响，并通过热力学分析对乙醇在500～800℃下裂解反应的路径进行了初步研究。实验结果表明，综合考虑产氢和生长碳纳米管，最佳温度为600℃，比较适合的催化剂为Co（10％（mol））／Al₂O₃，Co（20％（mol））／Al₂O₃，Fe（40％（mol））／Al₂O₃，Co（50％（mol））／Al₂O₃，50 min内氢气总产量可分别达到6894，7545，8226，8545μmol。借助TEM表征技术，推测碳纳米管在Co催化剂上采用底部生长模式，在Ni催化剂上采用顶部生长模式，在Fe催化剂上先采取底部生长而后又采取顶部生长模式；根据在碳纳米管的生长过程中有H2存在于反应体系中这一事实，推测加氢反应的发生导致了部分开口碳纳米管的形成。根据在乙醇裂解过程中出现的H₂和CO的量随温度的升高而升高，而CO₂和CH₄的量随温度的升高而降低这一变化趋势，在分析了不同温度下乙醇裂解反应的相关热力学参数的基础上，初步研究并得出乙醇裂解过程中可能发生的反应。