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利用甲烷和二氧化碳干重整反应制备合成气是目前学术界研究的热点，此反应可以利用甲烷和二氧化碳这两种温室气体，并转化为碳氢比为1:1左右的合成气，从而更好的进行后续的费托合成等生产。以钙钛矿、硅酸盐等氧化物为代表的Ni基催化剂，由于其具有特定结构前体，因此可以有效的减小Ni颗粒的尺寸，提高Ni和载体之间的相互作用，因而，越来越受到学术界的关注。本论文主要针对用于甲烷干重整反应的介孔LaAl0.25Ni0.75O3钙钛矿和SiO2表面原位生长层状硅酸镍催化剂进行了研究。
使用SBA-15作为硬模板，制备了具有介孔结构的LaAl0.25Ni0.75O3钙钛矿催化剂(LANO-S)，用于催化甲烷干重整反应。在除去模板剂后，LANO-S形成了一定的介孔结构，并且有适量的Si掺杂到钙钛矿中。XRD、FT-IR、N2物理吸附等表征分析表明，由于LANO-S的特殊结构和适当的Si掺杂，其比表面积有所增大，Ni与载体之间的相互作用也得到增强，并且LANO-S中的强碱性位点的数量也得到提高。与使用商用二氧化硅作为硬模板(LANO-Si)和普通钙钛矿催化剂(LANO-bulk)的催化剂相比，LANO-S具有更高的活性和稳定性。在空速为192000mLh-1g-1的条件下，反应36h后，CH4和CO2的转化率保持在75％以上。
使用水热晶化法，制备出了在SiO2表面原位生长的层状硅酸镍催化剂，用于催化甲烷干重整反应。选取了100、150和200℃三个晶化温度进行对比，当晶化温度为150℃时，催化剂具有更为优异的反应性能。通过XRD、FT-IR、H2-TPR等表征分析表明，Ni/SiO2-150具有更多的1∶1层状硅酸镍，由于1∶1层状硅酸镍在还原时是分步进行的，先被还原为部分Ni和2∶1层状硅酸镍，而后再被完全还原出来，容易形成Ni颗粒和二氧化硅交错的特殊结构，因而Ni/SiO2-150在还原后有最小的Ni颗粒尺寸，从而在反应中表现出更高的活性和稳定性。在空速为1200000mLh-1g-1的条件下，反应60h后，CH4和CO2的转化率保持在72％以上。
使用SBA-15作为硬模板，制备了具有介孔结构的LaAl0.25Ni0.75O3钙钛矿催化剂(LANO-S)，用于催化甲烷干重整反应。在除去模板剂后，LANO-S形成了一定的介孔结构，并且有适量的Si掺杂到钙钛矿中。XRD、FT-IR、N2物理吸附等表征分析表明，由于LANO-S的特殊结构和适当的Si掺杂，其比表面积有所增大，Ni与载体之间的相互作用也得到增强，并且LANO-S中的强碱性位点的数量也得到提高。与使用商用二氧化硅作为硬模板(LANO-Si)和普通钙钛矿催化剂(LANO-bulk)的催化剂相比，LANO-S具有更高的活性和稳定性。在空速为192000mLh-1g-1的条件下，反应36h后，CH4和CO2的转化率保持在75％以上。
使用水热晶化法，制备出了在SiO2表面原位生长的层状硅酸镍催化剂，用于催化甲烷干重整反应。选取了100、150和200℃三个晶化温度进行对比，当晶化温度为150℃时，催化剂具有更为优异的反应性能。通过XRD、FT-IR、H2-TPR等表征分析表明，Ni/SiO2-150具有更多的1∶1层状硅酸镍，由于1∶1层状硅酸镍在还原时是分步进行的，先被还原为部分Ni和2∶1层状硅酸镍，而后再被完全还原出来，容易形成Ni颗粒和二氧化硅交错的特殊结构，因而Ni/SiO2-150在还原后有最小的Ni颗粒尺寸，从而在反应中表现出更高的活性和稳定性。在空速为1200000mLh-1g-1的条件下，反应60h后，CH4和CO2的转化率保持在72％以上。