氢气作为一种清洁的可再生能源,具有燃烧值高,燃烧对环境无影响的优势。它是一种有前途的能源,可替代化石燃料。通过将氢能源与燃料电池技术有机结合,可以显著减少交通运输行业对石油和天然气的消耗,从而极大地提升能源安全水平。然而,氢能利用的最大瓶颈是其安全储存和快速释放。从储氢的角度讲,氨是较为理想的储氢材料,不仅分子含氢量高,且易液化易运输;更为重要的是,氨分解制氢是一个没有碳氧化物排放的过程。到目前为止,低成本实现氨分解制氢的相关研究还较为缺乏,本文利用介质阻挡放电等离子体（Dielectric Barrier Discharge,DBD）协同金属氮化物催化剂在较低温度下实现氨气分解转化率达到接近100%,具体取得以下成果和结论:（1）使用廉价金属氮化物催化剂（Mo2N、W2N、TaN、NbN）催化剂,考察了在纯等离子体催化、传统热催化与等离子体协同模式下氨分解制氢的效率,重点研究了在常压条件下利用DBD等离子体协同催化剂催化氨分解制氢。首先,通过比较不同金属氮化物催化剂的催化活性,发现Mo2N催化剂活性显著高于其他三种氮化物催化剂。其次,当等离子体与金属氮化物催化剂耦合时,氨气分解产氢效率会大大提升,与仅用催化剂热分解氨气转化率以及纯等离子体分解氨转化率对比均有明显的提升,获得了显著的等离子体催化正向协同效应。利用Mo2N催化剂,在NH3进料量为40sccm,等离子体输入功率为26.4W,催化剂用量为0.8g的条件下,实现了氨气的完全转化。同时,与热催化相比,氨气完全转化的温度从510℃降为470℃。（2）基于Mo2N催化剂,研究了催化剂的宏观尺寸对DBD等离子体放电参数的影响,并进一步探索了其对氨分解产氢效率及等离子体与催化剂的协同作用的影响。通过对Mo2N粉末进行压片、过筛等处理制备了三种具有不同颗粒尺寸的Mo2N催化剂。研究发现,催化剂颗粒尺寸显著影响了DBD放电过程中电流脉冲的数量和强度。大的颗粒尺寸,亦即大的放电空间促使电能更有效地转化为化学能,因此大颗粒尺寸的Mo2N比粉末催化剂表现出更强的协同作用,进一步降低了氨气完全转化的温度（＜420℃）。本论文将过渡金属氮化物与低温DBD等离子体技术相结合,探索了不同催化剂用于等离子体催化氨气分解制氢的活性,阐述了催化剂宏观颗粒尺寸对氨分解的影响,表明了未来进一步降低氨气分解温度及能耗的可能性。