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众所周知,在21世纪的今天,能源安全以及环境问题受到了全世界各个国家的广泛关注。2013年中国碳排放超过欧盟和美国的总和,达到100亿吨。同时,中国的人均碳排放量首次超过欧盟,达到7.2吨。天然气(CH4)作为未来最具发展潜力的清洁能源在全球能源结构中将占据越来越重要的位置,因此天然气重整制取合成气对优化能源结构,降低石油依存度具有重要的意义。本文主要通过制备镍基钙钛矿催化剂,研究其在甲烷二氧化碳重整反应中的性能。实验采用溶胶凝胶法制备LaNiO3催化剂并掺杂不同含量的Ce元素对其进行改性,通过考察反应温度、反应空速和活化气体对其催化活性的影响,对比不同含量Ce掺杂对反应活性的影响,寻找到最佳的Ce掺杂量。并通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、扫描电镜(SEM)等技术手段对催化剂结构和形貌进行分析,结果表明:LaNiO3催化剂表现出良好的活性和稳定性,反应最佳温度为1073K,最佳反应空速10000ml/h·gcat,催化剂在氢气的活化气氛下具有最佳的催化性能。在不同含量Ce掺杂改性中,La0.8Ce0.2NiO3具有最佳的催化活性,甲烷和二氧化碳的转化率为80%和84%,氢气和一氧化碳的收率为58%和65%。本文同时研究使用溶胶凝胶法制备了La2NiO4催化剂,并与LaNiO3和Ni/La2O3催化剂的活性进行对比,同时使用不同含量的碱土金属Ca、Sr对其进行掺杂改性。研究结果表明,La2NiO4与LaNiO3和Ni/La2O3相比表现出良好的催化活性,同时具有较小的Ni0粒径。不同含量Ca掺杂改性中,La1.6Ca0.4NiO4具有最佳的催化活性,甲烷和二氧化碳的转化率为78.6%和90%,氢气和一氧化碳的收率为63%和68%。不同含量Sr掺杂改性中,La1.6Sr0.4NiO4具有最佳的催化活性,甲烷和二氧化碳的转化率为84%和91%,氢气和一氧化碳的收率为66%和71%。