现如今,世界各国都在大力提倡碳达峰与碳中和,力图将温室气体消除的同时生产出清洁的能源。甲烷干重整（DRM）作为一种将两种温室气体转化为合成气的有效途径,对于解决我国的碳达峰与碳中和与缓解能源危机具重要的意义。但是甲烷干重整催化剂因为其在高温反应中容易发生烧结和产生积碳,导致催化剂失活,从而限制了在实际生产中的应用。因此,开发具一款高性能催化剂是研究关键。本论文主要研究包括以下几方面:一、一步法制备蛭石基多层介孔Ni基催化剂用于甲烷干重整。采用沉淀法一步制备出多层介孔催化剂Ni-VSiO2,并研究了助剂Ca、Ce对其催化性能的影响,制得Ni-5x-VSiO2（x=Ce,Ca）催化剂,并将其用于甲烷干重整反应。结果显示,Ni-Ce-VSiO2的转化率稳定性最好,在8 h内CH4转化率维持在78%左右,CO2维持在88%左右。原因可能是由于沉淀剂的刻蚀改性使得蛭石基分子筛孔径再次变大,其分层介孔结构使得一部分Ni纳米颗粒进入到催化剂载体的孔内,从而抑制活性组分Ni的聚集从而提高了抗烧结性;CeO2,CaO作为助剂分别加入催化剂Ni-VSiO2中,其中CeO2助剂的加入可以加强活性组分Ni和载体之间的相互作用力,CeO2的晶格氧-氧空位在反应过程中可以起着对积碳的消除作用,还有加强氧的吸附和解离作用。二、蛭石基水滑石Ni基催化剂用于甲烷干重整的研究。酸处理蛭石后的废液中,含有大量的Mg、Al元素,还含有少量Fe、Ca等元素,利用废液制备出含有天然助剂的介孔多层镁铝水滑石前驱体,使用沉淀法负载活性组分制得催化剂Ni-VMT-LDO,并将其用于甲烷干重整反应。研究发现,蛭石基水滑石催化剂Ni-VMT-LDO的CH4转化率为77%,CO2转化率为87%。这是由于载体介孔结构的存在使得催化剂使得催化剂上的活性组分分散性较好,进一步提高抗烧结性。与商业镁铝水滑石相比拥有更好的抗烧结性。此外蛭石基水滑石中天然存在助剂Fe和Ca,可以直接用于催化剂在甲烷干重整反应之中,Ca能够提高活性组分的分散度,Fe可以减小活性组分的粒径,进一步提高催化剂的抗烧结和抗积碳性。三、Ni X-VMT-LDO（X=Co、Cu、Mn）双金属催化剂在甲烷干重整中的研究。采用在Ni-VMT-LDO催化剂中掺杂Co、Cu、Mn过渡金属来制备双金属催化剂。研究表明NiCo-VMT-LDO催化剂催化活性和稳定性最好,CH4转化率为84%,CO2转化率为87%,且稳定性良好。这是因为与单金属催化剂相比,双金属催化剂载体和活性金属拥有更强的相互作用力,增强了载体-金属之间的相互作用力,从而抑制镍烧结团聚失去活性位点导致催化剂失活。催化剂中的Co颗粒有助于Ni颗粒的良好分散,并进一步抑制Ni颗粒的团聚,使得NiCo-VMT-LDO催化剂的抗烧结性能明显提升。