生物质能是一种具有全面替代化石燃料潜力的重要可再生能源,在生物质能利用方面,能生产高值合成气燃料的气化技术目前受到广泛关注。然而,气化过程中副产品焦油的产生阻碍了生物质气化技术大规模商业应用的步伐。镍基催化剂已被证实是一种较为有效的焦油裂解催化剂,但其实际催化效果还受到焦油成分复杂和催化剂容易积碳失活等因素制约。针对镍基催化剂目前的主要不足,本文通过制备合适载体、优化反应条件和引入其他助剂,对镍基催化剂进行改性并研究其对典型焦油模型化合物的水蒸气催化重整效果,以期进一步提高镍基催化剂的活性和稳定性,推进生物质气化技术的发展和应用。首先,搭建焦油水蒸气催化重整实验台架,选择焦油模型化合物甲苯作为原料,采用商业Ni/γ-Al2O3催化剂确定了适合的实验工况和催化剂评价方法。结合模板法（淀粉模板剂）、水热法和碱处理改性制备不同孔结构分子筛载体,负载镍催化剂用于甲苯水蒸气催化重整,结果表明:与商业Ni/γ-Al2O3和Ni/ZSM-5（CON）相比,采用淀粉模板剂合成的微介孔Ni/ZSM-5（ST）催化活性较高。ZSM-5（ST）分子筛载体具有较大的介孔体积,主要分布在2～4 nm、4～8 nm和16～45 nm。其中2～4 nm的介孔体积最大,相应的碳转化率接近100%。进一步分析表明甲苯碳转化率与2～4 nm介孔体积有很好的相关性（R~2>0.99）。为进一步探究微介孔Ni/ZSM-5（ST）的催化性能,研究了不同镍负载量、反应条件（温度、水碳比S/C、体积空速）对催化效果的影响并测试了其稳定性。结果表明随着镍负载量的增加,甲苯碳转化率和H2产率升高,但负载量超过15 wt.%会导致镍粒径增大而降低碳转化率。根据反应条件的影响,选择10 wt.%镍负载量、反应温度800℃、体积空速为18000 h-1、S/C为3条件下开展了Ni/ZSM-5（ST）催化甲苯水蒸气重整性能稳定性实验,循环使用11次后甲苯碳转化率降至75.68%。测试发现催化剂表面生成了大量无定形和纤维状积碳,镍晶粒尺寸增大,比表面积和孔容积明显减小,特别是2～4nm范围的介孔,从而导致催化剂活性明显降低。为进一步提升Ni/ZSM-5（ST）催化剂的稳定性,选择Fe、Co、Ce三种金属助剂制备镍基双金属催化剂。结果显示,Ni-Fe/ZSM-5（ST）催化活性较差,但甲苯碳转化率在长时间内可以保持良好的稳定性。Ni-Co/ZSM-5（ST）催化剂性能最好,并且表现出更好的抗积碳特性,主要是Co的添加可以促进催化剂表面有序碳纤维的生成,且可以提高催化剂里中酸比例,循环11次后的碳转化率仍为90.99%。而Ni-Ce/ZSM-5（ST）催化剂的稳定性较差。最后,选择甲苯、甲基萘和苯酚三种典型的焦油模型化合物及它们不同比例的混合物作为蒸汽催化重整原料,以探究Ni-Co/ZSM-5（ST）催化剂的原料适应性。研究显示,Ni-Co/ZSM-5（ST）对不同焦油模型化合物均有较好催化活性,但催化不同焦油模型化合物的稳定性顺序为:甲苯>甲基萘>甲苯:甲基萘=4:1>甲苯:苯酚=4:1>苯酚>甲苯:甲基萘:苯酚=3:1:1。由于苯酚在重整过程中会形成稳定的中间体而增加其在催化剂表面分解的难度,并且积碳形态主要为无定形积碳,因此苯酚的存在会导致催化剂性能的快速降低。单独重整苯酚循环第7次后催化剂碳转化率就降到75.48%。