近年来,随着科技的不断发展,人们生活水平也不断提高,但是人们对大自然的破坏也逐渐加大。无论是显而易见的雾霾天气还是肉眼不可见的全球变暖,废气排放都或多或少地让我们赖以生存的地球受到污染。由于排入大气的甲烷约40%是源于自然源,而人为源则约占60%,人为源排放增加,大气中CH₄的含量达到工业化前水平的260%。作为同样能导致温室效应的气体,甲烷的危害程度远高于二氧化碳。因此,如果能将排入大气中的甲烷完全氧化随即转化为二氧化碳,这将对缓解温室效应做出贡献。在完全氧化甲烷的过程中,氧化铈（CeO₂）可以激活分子氧,金属原子或离子可以有效地激活碳氢化合物中的C-H键,合成纳米复合材料的MOx/CeO₂将有望结合两者的优点,实现甲烷在低温条件下的完全氧化。本文以氧化铈为载体,借助沉积沉淀法负载不同金属（铁、钴、镍、钯）,继而研究其甲烷燃烧的反应性能。具体研究有以下几个方面:（1）纳米棒状氧化铈载体的制备对于氧化铈载体,探究该载体的最佳合成条件,结果表明:使用0.4mol/L Ce（NO₃）₃溶液以及6mol/L NaOH溶液,在120℃的条件下水热合成可以成功制备纳米棒状氧化铈载体。（2）金属的不同负载方法对甲烷完全氧化反应的影响通过不同的合成方法,包括一步合成法（无水或含水）,浸渍法,沉积沉淀法制备同种催化剂,考察不同的金属负载方法对甲烷完全氧化反应的影响。结果表明通过沉积沉淀法合成的催化剂在甲烷完全氧化反应中催化效果最佳。（3）不同催化剂在甲烷完全氧化反应中的催化性能比较通过对比同种金属不同负载量的催化剂以及不同金属相同负载量的催化剂的催化性能,表明催化剂5.0 wt%PdOx/CeO₂在反应温度为250℃就能使得甲烷开始氧化,在反应温度为295℃时甲烷转化率为49.73%,在反应温度为400℃时甲烷的转化率为98.47%。在催化剂稳定性测试中,经过96h的反应后依旧能保持良好的催化活性,表明催化剂具有良好的稳定性。实验发现,通过混合不同的材料进行催化反应,发现分别将金属钯以及金属铈负载到不同的分子筛上组成的混合催化剂催化效果良好。（4）催化性能与催化剂结构的关系通过分析H₂-TPR的实验结果,探究金属与纳米棒状氧化铈载体之间可能存在的协同效应,负载在纳米棒状氧化铈上的钯的氧化物,可以在更低温度下（125℃）被氢气还原,从而能够在低温的条件下提供反应所需要的激发态的氧原子。