本论文采用不同方法制备了系列Ni–CeO₂催化剂,并考察了各催化剂上的高温水煤气变换（WGS）及逆水煤气变换（RWGS）反应性能,同时结合各种表征手段研究了制备方法、催化剂的组成、氧化还原性质及反应条件与反应性能的关系,并对催化剂的活性中心性质进行了探讨。主要结果如下:考察了M–CeO₂（M=Fe、Co、Ni、Zn）催化剂的逆水煤气变换反应性能,其中Ni–CeO₂具有最佳的反应性能。采用共沉淀法制备了不同镍含量的Ni–CeO₂催化剂,测试了催化剂上逆水煤气变换反应的性能。结果表明:2% Ni–CeO₂催化剂具有较高的活性和选择性。采用TG-DTA、BET、XRD、TEM和H2-TPR等技术对催化剂进行表征,结果表明,Ni–CeO₂催化剂中,镍物种以三种状态存在:进入CeO₂晶格的镍离子,高分散的氧化镍和大颗粒的氧化镍。镍离子进入CeO₂晶格形成CexNi1-xO2固溶体导致CeO₂晶格中产生氧空位。低镍含量时（≤2%Ni）,镍物种主要以进入CeO₂晶格中的镍离子和高分散的氧化镍形式存在;高镍含量时（≥5%Ni）,镍物种以三种形式存在,主要以大颗粒氧化镍形式存在。关联催化剂表征结果和性能测试数据,发现氧空位和高分散的镍,是逆水煤气变换反应的主要活性中心;大颗粒的镍是甲烷化反应的主要活性中心。利用Ni–CeO₂催化剂表面高分散的NiO和大颗粒的NiO物种能够溶解于硝酸溶液这个特点,用共沉淀–酸处理法制备Ni–CeO₂催化剂,用于重整气中的高温水煤气变换反应。共沉淀–酸处理法制备的10%Ni–CeO₂催化剂,具有较高的水煤气变换反应活性和选择性。采用H2-TPR和XRD对催化剂进行表征,结果表明:进入CeO₂晶格中的镍离子形成的氧空位是水煤气变换反应的主要活性中心。制备方法以及制备条件之中的沉淀剂种类、焙烧温度及镍含量等对Ni–CeO₂催化剂结构、氧化还原性质及WGS/RWGS反应活性有很大影响。采用NaOH和Na₂CO₃组成的混合沉淀剂（Na2CO3:NaOH=1:1）,共沉淀法制备催化剂,有利于Ce_xNi₍1-x_O2固溶体的形成。在共沉淀–酸处理法制备的催化剂中,进入CeO₂晶格的部分Ni²⁺经600℃焙烧或反应可以转变成表面高分散的NiO和大颗粒的NiO;而经历800℃焙烧后,大部分镍物种转化为大颗粒的NiO。