随着环保标准的日益完善，烷烃异构化将成为石油加工工艺中生产清洁汽油，提高汽油辛烷值的重要措施，而开发新型高效异构化催化剂则成为研究的重点。作为最有发展前景的异构化催化剂，SO₄^2-/ZrO₂固体超强酸虽然具有活性高，低腐蚀，可再生等优点，但仍需要通过改性研究来弥补其热稳定性差，寿命短等不足。本文通过引入稀土金属Ce改性ZrO₂载体，制备了Ni–SO₄^2-/ZrO₂-Ce₂O₃固体超强酸催化剂，采用XRD，IR，BET等现代分析技术考察Ce的引入对催化剂的结构和酸性的影响，并通过正庚烷异构化反应对催化剂的活性进行评价。考察了Ni–SO₄^2-/ZrO₂-Ce₂O₃固体超强酸的制备影响因素，结果表明，稀土Ce可以稳定载体ZrO₂的四方晶相，Ce的含量对ZrO₂结合SO₄^2-的能力有较大影响，催化剂的焙烧温度和焙烧时间是形成固体超强酸的关键，实验最终确定以（NH₄）2Ce（NO₃）6为Ce源，加入量为Ce：Zr=1：8，硫酸浓度0.5mol/L，650℃焙烧4h，活性金属Ni含量为5%，此时所制得的催化剂在一定的反应条件下催化正庚烷异构化性能最佳，转化率15.49，异构化选择性75.98%。考察了Ni–SO₄^2-/ZrO₂-Ce₂O₃固体超强酸催化正庚烷异构化的反应条件，结果表明，在还原温度400℃，还原时间5h，反应温度240℃，氢烃摩尔比为12，空速为2h-1的反应条件下催化剂Ni–SO₄^2-/ZrO₂-Ce₂O₃催化正庚烷异构化反应转化率为21.87%，异构化选择性为81.57%。