随着石油资源的日益枯竭，对天然气的开发逐渐成为热点。利用膜反应器进行甲烷部分转化制合成气是近年来一个新的研究方向，由于利用较高氧渗透率的混合导体透氧膜可从空气中直接制取纯氧，使制氧过程和催化过程同时完成，简化了操作过程和费用，提高了反应的选择性和反应过程的安全性，可很大程度上降低生产成本，具有很大的应用前景。本文以YBCO及其掺Co为膜反应器进行甲烷部分转化制合成气，TG、SEM和比表面对反应后催化剂进行了表征，对反应后的膜用SEM进行了表征。本文对YBCO膜反应器中甲烷部分氧化反应性能的研究表明，以Ni／ZrO₂作为催化剂，进料气流量50ml／min、CH₄浓度6.0％（v％）、空速8000h^-1条件下，900℃时甲烷转化率、CO选择性和透氧量（常压）分别达到99.8％、95.0％和1.51ml·min^-1·cm^-2。YBCO膜反应器对甲烷部分氧化还表现出一定的自催化作用，没有催化剂900℃时，甲烷转化率和CO选择性分别达到28％、90％。空速对CO选择性的影响表明，以Ni／ZrO₂作为催化剂在YBCO膜反应器中甲烷部分氧化服从间接部分氧化机理。甲烷部分氧化反应适宜的CH₄／O₂比是2／1，高CH₄／O₂比会引起催化剂上的积炭，低CH₄／O₂比会导致CO选择性下降，进料CH₄／O₂比对CO选择性有较大影响。YBCO膜反应器的反应性能是由膜的稳定性和催化剂的稳定性共同决定的，膜的稳定性随温度升高而变差。SEM表明膜的稳定性差的原因是高温强还原性气氛下，导致YBCO的结构破坏引起。甲烷部分氧化过程中催化剂的失活主要由催化剂上积炭引起，在实验反应温度范围内，积炭主要是通过甲烷裂解反应发生，TG表明，温度越高催化剂上积炭量越多。SEM说明了850-875℃下，催化剂上所生成的炭主要为丝状炭，900℃下催化剂上所生成的炭主要为包容炭，包容炭是造成催化剂失活的主要原因。通过对催化剂的比表面分析得知所积炭导致了催化剂比表面的增大。以Ru／ZrO₂及Ni-Ru／ZrO₂催化剂对甲烷部分氧化膜反应器中的催化性能。表明Ru／ZrO₂具有非常好的抗积炭性能和对CO的选择性能，同时Ru对提高Ni／ZrO₂的抗积炭能力具有明显的作用。由比表面数据得知，反应后Ru／ZrO₂催化剂的比表面均有所减少，应是烧结所致。而积炭的催化剂Ni／ZrO₂、Ni-Ru／ZrO₂的比表面有所增大，是所积的炭具有较大的比表面所致，Ru／ZrO₂催化剂对甲烷部分氧化具有较高的CO的选择性能和优异的抗积炭性能。