1. 研究目的与意义（文献综述）

随着科技的不断进步和经济的高速发展，能源短缺问题和环境污染问题成为全球面临的两大挑战。而甲烷二氧化碳重整反应（CO₂ CH₄=2CO 2H₂）不仅能有效的利用天然气，而且能减少二氧化碳排放量，从而缓解温室效应的压力，为能源短缺和环境污染两大亟待解决的全球性挑战提供了具有吸引力的方案，因此受到国内外研究者的广泛关注。由于甲烷二氧化碳重整反应是一个强吸热反应，需要很高的反应温度，耗能比较高，从而许多学者都通过改善催化剂的性能来降低反应的能耗。甲烷与二氧化碳重整反应的催化剂主要是以Pt、Ir、Ru、Rh、Pd、Ni、Co、Fe 等第Ⅷ簇金属为活性组分的负载型金属催化剂。金属型催化剂目前主要分为两种：贵金属和非贵金属。不同的活性组分、不同的载体以及不同的制备方法对催化活性都有一定的影响。尽管贵金属催化活性高、稳定性好，抗积炭能力强，但由于其价格昂贵、资源有限、在高温下容易烧结流失，无法投入大规模生产。在非贵金属中，Ni和Co虽然为非贵金属，但其价格也略微有点高，在其中，Fe的价格最为便宜，并且也有论文显示Fe具有一定的催化活性，虽然催化活性不如其他金属，但改变一下催化剂载体，催化活性可能会有提升。

其中，催化剂载体又称担体，是负载型催化剂的组成之一。催化活性组分担载在载体表面上，载体主要用于支持活性组分，在负载型催化剂中起到支撑、分散的作用，使催化剂具有特定的物理性状，具有一定的形状和机械强度，但载体本身一般并不具有催化活性。多数载体是催化剂工业中的产品，常用的有氧化铝载体、硅胶载体、活性炭载体及某些天然产物如浮石、硅藻土等。不同的种类的载体或同一种不同形貌的载体可能具有不同的比表面积和孔结构，较高的比表面积有利于活性组分在载体上的负载，增加活性位，改善催化性能。查阅期刊发现，目前研究较多的载体有A12O3、TiO2、ZrO、SiO2、MgO及稀土金属氧化物等其他金属。本次实验的主要工作就是以Fe作为活性组分，以Al₂O₃作为载体，制备Fe/Al₂O₃催化剂并测试其催化活性及其热稳定性。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：fe/al₂o₃催化剂的制备。

材料性能测试：研究fe/al₂o₃催化剂在ch₄和co₂重整催化反应中的催化性能。

3. 研究计划与安排

第1－2周：文献检索，初步确定实验方案，完成开题报告。

第3－11周：催化剂的制备及催化性能测试。

第11－12周：催化剂的表征，结果分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] b. han,w. wei, l. chang, p. f. cheng, y. h. hu, efficient visible light photocatalyticco2 reforming of ch₄[j].acs catal. 2016, 6, 494#8722;497.

[2] n. sun,x. wen, f. wang, w. wei, y. sun, effect of pore structure on ni catalyst for co₂ reforming of ch₄[j].energy environ. sci. 2010, 3, 366–369.

[3] j. g.zhang, h. wang, a. k. dalai, development of stable bimetallic catalysts forcarbon dioxide reforming of methane[j].j. catal. 2007, 249, 300–310.