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甲烷资源丰富,是目前重要的能源和化工原料资源,将其高效转化利用是当今研究的前沿课题,其中CH4与CO2催化重整制取合成气是利用两种温室气体的有效途径,对清洁能源和环境保护具有重大意义,该过程同时避免了CH4与CO2的预分离过程。催化剂是影响该技术的关键因素,在反应过程中催化剂容易因积碳和烧结等造成反应不稳定,效率低,因此,该过程实现工业应用的关键因素在于研制高活性、高稳定性及价格低廉的催化剂。本文在分析CH4/CO2催化重整制取合成气催化剂的研究基础上,采用水热共沉淀法制备了系列Ce-Zr-Co-Ox复合氧化物催化剂(Ce-Zr-Co-Ox、Ce-Zr-Co-Ox、Ce/Zr-Co-Ox、Zr/Ce-Co-Ox、Co/Ce-Zr-Ox),催化剂分别采用XRD、SEM和H2-TPR等手段进行表征。重点针对前驱体加入方法对Ce-Zr-Co-Ox复合氧化物催化剂的制备和CTAB的加入量以及制备过程中晶化时间、焙烧温度等因素对催化剂活性及稳定性性能的影响进行了研究,优化了Ce-Zr-Co-Ox复合氧化物催化剂的制备过程,提高了催化活性及稳定性。实验研究和催化剂表征结果表明,添加CTAB作为模板剂提高了Ce-Zr-Co-Ox复合氧化物催化剂的抗积碳性能。前躯体加入方法对催化剂的微观形貌、晶型、氧化还原性及催化性能等都有一定的影响,前驱体同时加入有利于Cex Zr1-x O2固溶体的形成,提高催化剂的抗烧结、抗积炭性能,前驱体分开加入更有利于Co3O4结晶的形成,提高催化剂的反应活性。前驱体同时加入制得的催化剂反应活性较差但具有较好的抗积碳能力,反应15h后催化剂几乎未发生积碳反应。先加Ce再加Co和Zr制得的催化剂具有CH4/CO2催化反应活性及稳定性较好,反应产生的合成气H2/CO比值接近1,但其抗积碳能力较差,反应11h后催化剂发生严重的积碳反应;先加Co再加Ce和Zr制得的催化剂具有较好的抗积碳性能,反应15h后几乎未检测出丝状碳,但反应活性及稳定性较差,主要原因是反应后出现催化剂产生严重烧结团聚。晶化时间和焙烧温度对其催化性能有较大影响,实验得出最佳的晶化时间为12h,焙烧温度为500℃。