丙烷部分氧化重整是现代工业化最成熟的制氢方法之一,丙烷在高温催化剂的催化下能发生部分氧化重整反应产生以H2为主要成分的合成气。固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种能将存在于燃料或者生物质中的化学能直接转化为电能的全固态结构电池。由于部分氧化重整放热的特性能满足SOFC高温工作的需要,现阶段对丙烷部分氧化重整与固体氧化物燃料电池的耦合应用提出了新要求,也引发了科研工作者的研究热潮。Ni-Al2O3催化剂是报道最为普遍的非贵金属催化剂,但Ni负载型催化剂在反应过程中容易产生碳沉积,与SOFC长时间耦合联用时容易导致阳极材料失去活性而降低电池性能。为此,本文首先使用水热法合成法制备了CeO2载体,再用溶胶凝胶法制备了Ni-CeO2催化剂,最后用催化剂进行丙烷部分氧化重整测试,研究了制备方法、活性组分负载量和重整温度对催化性能的影响。结果表明,在使用溶胶凝胶法,镍负载量为10%,重整温度为600℃的条件下,催化重整性能最佳,氢气产率约为220μmol g-1cats-1。此外,对催化剂的重复使用性进行了探究,发现在600℃,空气氛围下,对催化剂进行煅烧,可除去催化剂上炭沉积,实现了催化剂的重复利用。热重分析表明,随着重整次数的增加,催化剂碳沉积的量在减少,放热峰有向高温方向移动的趋势,这可能是因为多次重整/煅烧过程中发生了碳物质之间的晶型转化。微管式固体氧化物燃料电池的NiO-YSZ阳极用挤压成型法制得,电解质（YSZ）、阴极隔离层（GDC）和阴极（LSCF）依次涂覆在阳极管外表面,并用扫描电子显微镜对电池截面和阳极内表面进行微观形貌分析。使用燃料电池测试系统对电池进行电化学反应测试,研究了工作温度和燃料流速对固体氧化物燃料电池性能的影响。结果表明,随着温度的增加,管式燃料电池的最大功率密度升高,阻抗减小,700℃时最大功率密度达到了0.67 W cm-2,最佳燃料流量在500sccm左右。此外,使用COMSOL MULTIPHSICS?软件建立一个包含燃料通道,阳极,阴极和电解质层的阳极支撑的微管固体氧化物燃料电池二维模型。通过对阳极燃料通道的模拟,发现阳极入口处H2含量最高,电化学反应最为活跃。通过对阳极通道电流密度的模拟,发现阳极集电器周围分布的电流密度最大,且电流密度的分布与电化学反应程度有一定关系。将Ni-CeO2催化剂与微管式SOFC耦合使用,700℃时,直接使用重整气作为燃料测得电池最大功率密度为0.57 W cm-2,大于同条件下使用20%H2的情况。同时,在长时间使用重整气测试的条件下,电池性能保持48h无明显衰减。对长时间使用后的SOFC阳极进行SEM分析,发现电池阳极从出口（Rc）到入口（Ra）,阳极结构逐渐变得松散。此外,对阳极不同部位产生的碳沉积进行分析,沉积在入口和出口的碳是无定形碳,但沉积在阳极取电口处的碳为碳纤维。在不同的阳极取电情况下对电池的性能进行研究。阳极中间取电的效果远远大于入口取电,一方面是由于中间集流模式下的最长电流路径仅为入口集流和出口集流模式下电流路径的一半,另一方面是由于入口处大量的碳沉积可能也会对入口集流的效率产生影响。