甲烷部分氧化（POM）因为能耗低、反应速率快、产物可以直接用于甲醇和费-托合成等优点被广泛地用于制备合成气。Ni基催化剂由于价格低廉、反应活性高,成为研究者关注的热点。但其易积炭、活性组分易烧结是制约Ni基催化剂发展的瓶颈,本文以不同孔结构的α-Al₂O₃为载体,Ni为活性组分制备了POM反应催化剂,采用XRD、低温N₂吸附、TPR、TG-DTA等表征和催化剂活性评价手段,重点研究了α-Al₂O₃载体的比表面积、孔容、孔径等表面性质对催化活性的影响;进一步考察了助剂CeO₂和CeO₂-ZrO₂对Ni/α-Al₂O₃催化剂活性以及稳定性的影响,同时确定了助剂CeO₂-ZrO₂最佳负载量。研究表明,Ni/α-Al₂O₃体系催化剂对POM有很好的反应活性。催化剂的催化活性受载体的孔织构影响:比表面积增大,有利于提高活性组分的分散度,增加金属活性位,从而提高催化剂的反应活性;孔容、孔径扩大,有利于反应物和产物的吸附和脱附,有助于及时移走反应中产生的热量,避免催化剂烧结失活。在Ni/α-Al₂O₃中加入助剂CeO₂和CeO₂-ZrO₂对催化剂的改性效果明显,CeO₂改性后催化剂的活性下降,主要是因为CeO₂高温稳定性较差,造成活性较低;CeO₂-ZrO₂改性后催化剂活性有较大提高,这是因为ZrO₂能提高催化剂高温稳定性;CeO₂和CeO₂-ZrO₂改性的催化剂稳定性较好,这是因为CeO₂-ZrO₂和活性组分之间的相互作用有利于抑制积炭,并且CeO₂-ZrO₂中的氧和积炭反应从而消除积炭。最后在本实验范围内确定了助剂CeO₂-ZrO₂的最佳负载量为15%,这是由负载量和分散度共同决定的。