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随着能源消耗的加剧,探索新旧能源的转化已经刻不容缓。利用二氧化碳作为化工生产的原料,不仅可以遏制全球气候变化问题,而且还为探索新型工业的发展提供了机会。甲烷干重整（DRM）作为生产合成气的一种途径,其不但能够同时将两种温室气体（CH4和CO2）进行转化,而且能够用作生产高价值的合成气（H2和CO）。氢气或一氧化碳的成分也可分别纯化以用于氢化或羰基化反应,并且氢气与一氧化碳的混合物可通过F-T工艺用于合成烃。在经济全球化的背景下,该重整技术为缓解全球气温变暖提供了一条崭新的思路。然而,在将DRM实施工业化之前,一些问题仍然亟待解决。DRM是一种高度吸热的反应,通常需要在非常高的温度下才能使反应进行,不可避免使得催化剂中的活性金属容易烧结团聚。此外,由于严重的碳沉积导致的催化剂快速失活也是该反应长期运行的主要障碍。因此,设计开发具有良好的催化性能和对DRM高选择性的催化剂,对于在工业上实施DRM至关重要。一、改性蛭石负载Ni基催化剂及其在甲烷重整性能中的研究。以“膨胀-酸化”改性处理蛭石（VTM）制备的二维层状多孔纳米片（EXVTM-SiO2）为载体,采用浸渍法制备负载量不同的Ni/EXVTM-SiO2催化剂用于甲烷重整反应。研究发现,10%Ni/EXVTM-SiO2表现出较好的催化活性及稳定性,其CO2、CH4的初始转化率分别为92%、55%。这主要是由于10%Ni/EXVTM-SiO2催化剂具有大的比表面积、较好的金属分散性,从而使催化剂具有一定的抗积碳和抗烧结性。二、过渡金属（Co、Cu、Fe）掺杂Ni/EXVTM-SiO2催化剂及其在甲烷重整性能中的研究。通过传统的浸渍法制备了NiM/EXVTM-SiO2（M=Co,Cu,Fe）双金属催化剂,并应用于甲烷干重整反应。研究发现,NiCu/EXVTM-SiO2催化剂具有较高的催化活性和稳定性,CO2转化率高达92%,且其催化活性能够保持相对稳定,这实现了CO2的高效催化转化。其原因一方面可归因于NiCu/EXVTM-SiO2催化剂中的活性金属具有较小的粒径（10.6nm）和较高的金属分散性。另一方面,Ni-Cu合金和氧空位对高温下CO2的吸附和活化具有显着影响。三、助剂（La2O3、CeO2、ZrO2）改性NiCu/EXVTM-SiO2催化剂及其在甲烷重整性能中的研究。本实验考察了La2O3、CeO2和ZrO2助剂对NiCu/EXVTM-SiO2催化剂活性的影响。研究发现,三种不同金属氧化物的加入,并未起到提高NiCu/EXVTM-SiO2催化剂的活性。相反,助剂覆盖了部分Ni活性位点,致使活性位点数量减少,从而导致其催化活性低于NiCu/EXVTM-SiO2。然而,在X-NiCu/EXVTM-SiO2中,Ce-NiCu/EXVTM-SiO2显示了相对较高的初始催化活性,CH4的初始转化率达到60.1%,CO2的初始转化率达到89.1%。这主要是因为,该催化剂表面具有较强的碱性位有助于对CO2分子的吸附,同时较小的金属粒径也有利于C-H键的断裂。