本论文采用固定床微型反应装置研究了γ—Al₂O₃，CeO₂，CeO₂—ZrO₂，CeO₂—ZrO₂／γ—Al₂O₃和CeO₂—ZrO₂—Y₂O₃／γ—Al₂O₃载体负载的Ni基整体式催化剂和颗粒式Ni基催化剂对甲烷部分氧化反应的反应性能，并用XRD，BET以及XPS等手段对催化剂进行了表征。结果表明，γ—Al₂O₃负载的Ni基整体式催化剂对甲烷部分氧化制合成气具有高活性和高选择性，加入La或Y助剂能有效地增加CO选择性。CeO₂—ZrO₂负载的Ni基整体式催化剂，反应性能以Ce／Zr为1时最佳。当混合载体的CeO₂—ZrO₂／γ—Al₂O₃为1：9时，CH₄的转化率，CO和H₂的选择性分别为97％，100％和97.5％，明显优于两种载体单独使用时的反应性能，表现出良好的协同作用。空速对反应性能的影响研究表明，在低空速下以生成CO₂，H₂和H₂O的副反应为主，高空速下生成CO和H₂的主反应占100％，揭示出甲烷部分氧化反应遵从直接氧化机理，CO₂是由CO氧化而成。甲烷部分氧化与二氧化碳重整耦合反应结果表明，在甲烷部分氧化与二氧化碳重整两个反应中，POM占很大的优势。XRD结果表明，镍在混合载体上分散均匀。Y₂O₃的加入阻碍了CeO₂-ZrO₂晶粒在焙烧过程中的生长和聚集。1000℃煅烧以后，样品的物相组成并无多大的变化。XPS结果表明，在反应过程中，Ni以Ni⁰，Ni²⁺和Ni³⁺三种价态存在，表明在反应过程中镍可能存在一个各种价态的循环往复。