化学链技术是近年来发展的一种高效、低碳的新型制氢技术，受到国内外相关学者的广泛关注，而载氧体作为其重要组成部分，在极大程度上决定了化学链反应的反应性能和循环稳定性，是化学链技术的重点研究方向。本文对工业常用的铁基载氧体掺杂Ni元素，同时改进了制备工艺，探究NiO含量为5%、10%和15%对于材料反应性能和积碳特性的影响。通过分析材料在进行还原阶段后的积碳情况和不同Ni元素含量条件下载氧体还原产物分布和氧空位变化，从机理上揭示掺杂Ni元素对材料积碳特性的影响方式。甲烷化学链制氢的还原反应结果表明，不同Ni元素掺杂量会影响材料活性位和还原产物，其中Fe60Ni10Al30材料综合反应性能最佳，所提供的活性位可以满足CH₄活化需要，参与反应的O元素适量，载氧体中的铁氧化物除少量转化为Fe单质外，大多转化为FeO。当Ni含量较少时CH4活化速率无法满足需求，而过多的Ni掺杂还会使载氧体表面产生无法通过后续空气氧化消除的积碳，这对载氧体的循环稳定性和使用寿命影响较大。

甲烷,化学链制氢,铁基载氧体,积碳特性