在天然气产业、石油和化肥工业中,合成甲烷的催化剂主要是负载型Ni基催化剂,这种催化剂具备较高的反应活性,但其在反应过程中易磨损,活性组分易流失,从而寿命下降。因此合成一种新型高效的催化剂具有重要意义。柱撑粘土材料是一类具有特殊结构和功能的化合物,它制备简单,成本低廉,具有稳定性好和活性高的特点,是一类应用前景广泛的新型纳米多孔催化材料。本文以钠基蒙脱土为基质粘土,采用插层法和原位合成法制备柱撑蒙脱石。其中插层法是利用基质粘土的吸水膨胀性和离子交换性的特点,将NiAl-LDHs板层阳离子引入到钠基蒙脱土的层板之间,经过干燥、焙烧等工艺,制备得柱撑粘土材料。原位合成法是指将Ni,Al混合硝酸盐溶液与钠基蒙脱土悬浮液混合搅拌,加碱液调节pH后,经抽滤、干燥焙烧等工艺得到柱撑物。通过BET、XRD、FT-IR、TG、TPR、SEM等测试分析手段对两种方法制备的层状催化剂进行表征;采用模拟焦炉气合成甲烷试验对两种催化剂分别进行初步性能评价。尿素分解法制备NiAl-LDHs的研究发现,反应时间越长,晶化程度更高,焙烧后所得NiO特征峰峰型趋于尖锐。反应16 h可以制备得到有序性高、结晶度良好,具有规整层状结构的NiAl-LDHs。采用插层法进行反应时,发现交联搅拌时间对反应的影响不大,选择6 h即可。为了增加柱撑催化剂的甲烷合成反应活性,采用Ni/土为5 mmol/g。在30℃条件下,pH=6时最适合交联反应。采用原位法合成交联产物的结构与插层法合成产物的不同。pH=8时,原位合成法制备产物效果较好,经500℃焙烧还原后CO的吸附量大。对合成产物烘干压片焙烧后制得催化剂,分别对其进行表征与评价。两种方法制得的催化剂在较宽的温度范围内都具有较高的CO转化率,催化活性较好。插层法合成的催化剂在低温条件下,CO、CO₂转化率较大,更适于较低温度下的甲烷合成反应;原位法合成的催化剂在高温条件下性能更好,更适于较高温度下的甲烷合成反应。