吸附强化甲烷水蒸气重整制氢技术(SESMR)因具有工艺流程简单、热效率高、甲烷转化率和氢气纯度高等优势而受到关注。通过使用集"反应-吸附"于一体的双功能催化剂可以进一步强化SESMR过程。本文首先采用两步溶胶-凝胶法制备了一系列核壳型双功能催化剂CaO-Ca9Al6O18@Ca5Al6O14/Ni,并将其应用于SESMR中,重点研究了催化剂的结构-性能关系。结果表明,无论是活性、稳定性还是CaO利用率,核壳型双功能催化剂CaO-Ca9Al6O18@Ca5Al6O14/Ni都要明显优于均一型双功能催化剂Ni/CaO,这主要归功于惰性物质Ca9Al6O18和催化剂载体Ca5Al6O14的共同作用。在所研究的几种核壳型双功能催化剂中,CaO含量约13 wt%、核壳质量比为0.2的双功能催化剂在60个SESMR循环中表现出最佳稳定性且其CaO利用率接近100%。其次,制备了一系列具有不同CaO含量和不同核壳比的核壳型吸附剂,重点考察了制备方法、CaO含量以及吸附-再生条件对其CO2吸附性能的影响,结果发现采用两步溶胶-凝胶制备方法制备的吸附剂其性能优于其他方法制得的吸附剂,且以CaO-Ca9Al6O18为核的吸附剂(CaAl@Al-60,CaO实际含量约为26wt%)稳定性最好。此外,在苛刻的再生条件下,吸附剂的CO2吸附容量和稳定性均有所下降,但核壳型吸附剂的稳定性仍优于均一型吸附剂。最后,初步探讨了 Ca-Mg-Al三元CaO基吸附剂的CO2吸附性能,结果表明与仅掺杂Al2O3的二元钙基吸附剂相比,其稳定性还有待提高。