NaAlH4作为轻金属配位氢化物的典型代表，是新型储氢材料的研究热点之一，但是依然存在吸放氢温度过高、动力学缓慢、循环稳定性较差等缺点。本文选择NaAlH4作为研究对象，在文献调研的基础上，通过探索不同的制备工艺，可控制备出纳米尺度的RE-Al系列稀土-铝催化剂，然后采用反应球磨法原位合成RE-Al掺杂催化的NaAlH4储氢体系，并运用Sievert吸放氢测试技术以及差热扫描分析(DSC)、X射线衍射（XRD）、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段，系统分析了纳米RE-Al催化剂的制备及掺杂对NaAlH4体系储氢性能和微观结构的影响。　　对CeAl4催化剂的制备工艺探索表明，使用反应球磨法和热处理合成法均可制备出纳米尺度的CeAl4颗粒，对比上述两种方法所制备催化剂的产率、纯度、颗粒尺寸与均匀性，以及对NaAlH4体系的催化效率，本文选定热处理合成法作为后续研究的RE-Al催化剂的制备方法。以NaH粉、Al粉为原料，混合4mol％纳米CeAl4作为催化剂，在3.0MPa氢气氛围中反应球磨120h，能够成功制备出CeAl4掺杂的NaAlH4体系样品。研究表明，纳米CeAl4掺杂能显著改善NaAlH4体系的吸放氢动力学性能，体系的初始放氢温度为80℃，整个放氢过程在170℃下10min内基本完成;同时具有良好的循环稳定性。动力学模型分析表明，CeAl4掺杂NaAlH4体系的第一步和第二步放氢反应均有二维相界面扩散模型控制。　　采用热处理合成法进一步制备了一系列纳米RE-Al(RE=La，Pr，Nd，Sm)催化剂，对比分析了它们对NaAlH4体系储氢性能的催化效果。结果表明，热处理合成法适用于制备La、Ce、Pr、Nd、Sm等系列稀土-铝的纳米催化剂，颗粒尺寸分布均匀，大小在几十个纳米左右。以NaH、Al粉为原料，RE-Al为掺杂催化剂，能够制备出纯度较高的RE-Al掺杂NaAlH4样品。所有的RE-Al掺杂NaAlH4体系都表现出良好的催化活性，都能有效降低NaAlH4吸放氢温度，改善吸放氢动力学，同时具有良好的循环稳定性。La3Al11对NaAlH4的催化性能与CeAl4体系类似，比PrAl3，NdAl3和SmAl3体系的催化效果更加优异;PrAl3和NdAl3对NaAlH4的第一步放氢反应的催化效果与SmAl3相近，但对于第二步放氢反应的催化效果明显好于SmAl3，其原因在于PrAl3和NdAl3掺杂的NaAlH4体系放氢时得到的中间产物Na3AlH6相较于SmAl3掺杂时发生了晶格膨胀，有利于氢的释放。