本文采用络合-燃烧技术制备了新型Ce-Cu-O 固溶体催化剂,并对催化剂的结构进行了详细的表征,研究了其氧化还原能力对甲醇氧化重整制氢反应性能的影响。研究发现通过络合-燃烧方法在低铜含量时,Cu 和Ce 可以形成固溶体;固溶体催化剂中,由于大量氧空穴的存在降低了氧物种迁移的势能,因而具有较低的还原温度和较高的氧化还原能力;固溶体催化剂预还原后,具有较强的再氧化能力,氧物种在表面和体相的迁移在较低温度（200-300 ℃）下就能进行;氧化还原能力经多次循环后仍很稳定。该催化剂表现了较高的甲醇氧化重整制氢活性和产氢选择性;与共沉淀、沉积-沉淀法制备的催化剂比较,固溶体催化剂在氧化还原过程中,Cu²⁺/Cu⁺和Ce⁴⁺/Ce³⁺之间存在协同作用,催化剂的结构差异是导致其氧化还原能力的主要原因,而且氧化还原能力影响催化活性和产氢路径。采用Al、Zr 等元素对Ce-Cu-O 固溶体催化剂修饰,发现在Al₂O₃ 担载的催化剂中Ce-Cu-O 固溶体结构能够保持,氧化还原性能也大大提高,Ce-Cu-O/Al₂O₃ 催化剂表现潜在的工业应用前景。而将Zr 引入Ce-Cu-O 体系中,发现由于Ce-Zr-O 固溶体优先生成,使Ce-Cu-O 固溶体形成的几率大大降低,因此催化性能没有得到提高反而降低。研究结果表明在反应中催化剂的氧化还原性能对催化活性和产氢选择性具有重要的影响。 本论文首次采用TAP 技术对甲醇制氢反应机理进行了研究。考察不同氧化程度的Ce_0.95Cu_0.05OY 固溶体催化剂上甲醇分解和氧化行为发现:甲醇在Ce_0.95Cu_0.05OY 催化剂上的活化和转化与催化剂的氧化程度密切相关。在氧化态的催化剂上不仅能够转化由甲醇分解产生的CO,而且在氧化态催化剂上CO₂ 来源于甲醇的直接氧化。