生物质资源将在未来能源结构中发挥重要作用,所以合理开发使用生物质资源至关重要。催化热解是一种高效利用生物质制备合成气的方法,镍基催化剂在生物质催化热解制备合成气过程中性能优异且成本低廉,是目前最常用的催化剂。但是该催化剂失活速度快,为延长其使用时间和增强活性,有必要对其进行改性研究。本文通过对Ni/Al₂O₃的载体和活性组分进行改性和表征分析,考察了催化剂的活性和稳定性。围绕上述问题,本文研究内容如下:（1）选取水稻秸秆作为原料,开展工业分析、元素分析、热重分析和低位热值计算。分析结果显示:水稻秸秆具有较高的挥发分含量,其热解过程分三个阶段,其中第二个阶段是析出挥发分的主要阶段。通过计算,水稻秸秆的低位热值为13.55MJ/kg。（2）选择粉煤灰载体,利用均匀沉淀法研制了NiO/FA（Fly ash）催化剂,使用XRF、XRD、SEM以及BET表征手段分析了载体和催化剂。结果表明NiO附着在FA表面,形成了交错缠绕的网络结构,负载后比表面积从0.56 m²·g^-1增加到31.90m²·g^-1,孔容从0.0015 cm³·g^-1增加到0.115 cm³·g^-1。同时研究了催化剂煅烧温度、反应温度、保温时间和NiO负载量对H₂和CO含量的影响。当NiO/FA在400℃下煅烧,600℃下参与反应,保温时长为20 min,NiO负载量为20 wt%时,NiO/FA催化热解水稻秸秆制备的合成气含量最高,达到了75 vol%。在上述条件下对NiO/FA进行了稳定性测试,并与Ni/Al₂O₃对比,NiO/FA催化剂经过6次催化后,合成气含量为46vol%,比Ni/Al₂O₃催化剂高5 vol%左右。（3）利用共沉淀法将硝酸铝、硝酸镁和锯末炭按不同的比例混合制备AMS（Al₂O₃-MgO-Sawdust char）载体,再用上述载体研制了Ni/AMS和Ni-La/AMS催化剂,采用XRD、XRF、SEM-EDX、BET等方法分析了载体和催化剂,并在管式热解炉反应温度700℃,保温时间20 min的条件下考察了载体复合比例和助剂La的添加量对催化热解水稻秸秆制备合成气性能的影响,同时与Ni/Al₂O₃催化剂进行对比。结果表明:Ni和La被成功的负载到AMS载体上,La的添加有利于单质Ni的形成和提高Ni/Al₂O₄的分散度,并且使催化剂的比表面积增加。随着Al₂O₃、MgO和SC的复合比例的增加,合成气的含量持续减少,当复合比例为1:1:1时,Ni/AMS-5制备合成气的催化活性最好;当La的添加量从2 wt%增加到10 wt%时,合成气含量从73.3 vol%增加到78.9 vol%,Ni-10La/AMS-5的催化活性最好。与Ni/Al₂O₃催化剂相比,Ni/AMS-5和Ni-10La/AMS-5催化剂的活性更好,它们分别使合成气的含量增加了14.9 vol%和24.6 vol%。Ni-10La/AMS-5和Ni/Al₂O₃的稳定性测试实验表明,在连续6次的循环使用过程中,Ni-10La/AMS-5表现出比Ni/Al₂O₃更稳定的性能,Ni-10La/AMS-5催化剂连续催化6次后,合成气含量为63.0 vol%,远高于Ni/Al₂O₃催化剂的34.3 vol%。（4）利用共沉淀法将硝酸铝、硝酸锆以及锯末炭按不同的比例混合制备AZS（Al₂O₃-Zr O₂-Sawdust char）载体,再用上述载体研制了Ni/AZS和Ni-La/AZS,采用XRD、XRF、SEM等表征方法分析了载体和催化剂,并利用管式热解炉在反应温度700℃,保温时间20 min条件下,研究了载体复合比例和La的添加量对催化热解水稻秸秆制备合成气性能的影响,同时与Ni/Al₂O₃催化剂进行对比。结果表明:催化剂活性组分的存在形式主要为NiO和La₂O₃,并且一些活性组分可能进入到载体的孔内。当复合比例为1:1:1时,Ni/AZS-5制备合成气的活性最佳,合成气含量达到了75vol%,比Ni/Al₂O₃催化剂的提高了20.7 vol%;当添加10 wt%的La时,合成气含量最高为80 vol%,比无La时提高了5 vol%。Ni-10La/AZS-5和Ni/Al₂O₃催化剂稳定性测试表明,经过6次催化后,Ni-10La/AZS-5催化剂催化热解气中合成气含量约为50vol%,高于Ni/Al₂O₃催化剂的34.3 vol%。本文通过载体和助剂两方面改性制备的NiO/FA、Ni-La/AMS-5、Ni-La/AZS-5催化剂的活性和稳定性均优于Ni/Al₂O₃催化剂,能够在一定程度上提高Ni/Al₂O₃催化剂的使用寿命,这些研究将有助于为镍基催化剂改性方法的进一步开发提供参考。