氢气是一种清洁的能源载体,可通过化石原料（天然气和煤）重整反应制得,但这将导致温室气体的额外排放。作为一种碳中性的能源,生物质是一种可再生的能源载体,能通过快速热分解产生生物质油,解决其能量密度低等问题。乙酸（HAc）是生物质油的主要成分之一,常作为一种典型的化合物通入固定床反应器、流动床或者喷动床反应器制取氢气。本文选择乙酸作为研究对象,同时在原料中加入O₂,实现乙酸自热重整制氢（ATR）,并开发设计出用于该反应的高效Co基催化剂。为了应对ATR中催化剂氧化、烧结、积炭失活问题,本文制备了CoZnAl类水滑石（CoZnAl-LDHs）结构前驱体型催化剂以及介孔Co/ZrO₂催化剂,并通过系列表征手段探讨了ZnO以及制备方法对于催化剂结构和性能的影响。通过共沉淀法制备了CoZnAl-LDHs结构前驱体型催化剂,以及浸渍法制备的ZC0A催化剂。活性测试结果表明:ZC1A、ZC6A和ZC0A催化剂在乙酸自热重整反应过程中活性和稳定性较差,而ZC4A催化剂存在高活性和稳定性。在15小时的稳定性测试中,ZC4A催化剂的乙酸转化率保持在100%,氢气产率达到了3.01 mol-H₂/mol-HAc。表征结果表明:采用共沉淀法制备的催化剂都具有LDHs结构,ZC4A催化剂具有最大的比表面积(S_BET)、较小的Co粒径和良好的分散性,较强的抗烧结和抗积炭性能。同时,Zn元素的增加起到了一定的结构助剂和给电子效应。通过诱导自组装法制备了10Co-Al-S和10Co-Zr-S催化剂,并与共沉淀法制备的10Co-Zr-C和浸渍法制备的10Co/Zr-I催化剂进行了比较。活性测试结果表明:ZrO₂系三种催化剂都具有较好的稳定性,其中10Co-Zr-S催化剂具有最佳的催化活性,乙酸转化率保持在100%,氢气产率稳定在2.95 mol-H₂/mol-HAc。表征结果表明:诱导自组装法有利于形成高的S_BET、有序的晶型和形貌、具有“限域效应”的催化剂;m-ZrO₂和t-ZrO₂的混合晶型不利于催化剂的热稳定和还原性能;单一的m-ZrO₂晶型,有利于提高Co金属粒子的稳定性、分散性,改善催化剂的热稳定性;在ATR反应过程中,10Co-Zr-S催化剂具有较好的抗氧化性、稳定性以及抗积炭能力。