甲烷干气重整反应制备合成气可以有效利用甲烷和二氧化碳两种温室效应气体,有利于缓解温室效应、保护环境。同时,其反应产物H₂/CO的比值为1,非常适合用于费托合成和甲醇合成。因此,该反应近年来受到广泛关注。镍基催化剂是有效的甲烷干气重整催化剂,具有较大的工业化前景,但是存在高温下易积碳和烧结等问题。提高镍基催化剂的抗积碳性能和抗烧结性能是科研工作者研究的主要方向,本论文也是围绕这一问题展开的。本文采用等体积浸渍法制备Ni/γ-Al₂O₃催化剂,并在浸渍过程中加入脂肪酸（FA）对合成方法进行改性,分别考察了脂肪酸的碳链长度（Nc）和浓度（Ca,其中Ca=n（FA）/n（Ni2+））对催化剂的物理化学性质及催化性能的影响,同时在脂肪酸改性的基础上,考察了Mg和Y助剂的加入对催化剂性质的影响。主要结论如下:1.制备过程中加入脂肪酸可以明显提高活性组分Ni的分散度,减小Ni粒径。脂肪酸碳链长度的越长,合成的催化剂中Ni的分散度越高,金属与载体之间作用力越强,还原后Ni粒径越小,且脂肪酸的浓度对Ni的分散度也有较大影响。在不同碳链长度脂肪酸改性的催化剂中,采用油酸作为分散剂制备的催化剂效果最好。当油酸浓度为0.5时,制备的NiAl-OA催化剂中Ni的粒径仅为5.0 nm,小于未用脂肪酸改性的催化剂中Ni的粒径（10.1 nm）。甲烷干气重整反应活性测试结果显示,NiAl-OA催化剂的催化活性最高,在反应温度为700oC,空速为54,000 ml?h-1?g-1（cat.）的反应条件下,该催化剂上甲烷初始转化率达到75%,反应80h后该催化剂上活性组分Ni未见团聚,抗烧结能力显著提高;积碳是该催化剂活性下降的主要原因。2.在NiAl-OA催化剂中掺杂Mg和Y助剂可以提高催化剂的抗积碳能力,并进一步提高Ni分散度。CO2-TPD表征结果表明,同NiAl-OA相比,NiMgAl-OA和NiYAlOA催化剂碱性增强,碱中心数量增多。催化剂的稳定性顺序为:NiYAl-OA>NiMgAlOA>NiAl-OA。稳定性测试后Ni YAl-OA催化剂上积碳最少。NiYAl-OA较好的稳定性是因为反应过程中Y2O3与CO2反应生成的Y2O2CO3可以促进积碳的消除,提高催化剂的抗积碳性能。