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随着工业发展,能源危机和环境污染问题越来越突出,化石燃料的大量使用导致(CO2排放量急剧增加,因此如何高效转化CO2实现碳资源的循环利用成为当前研究的热点。CO2甲烷化技术在能源转化与储存中具有重要意义受到广泛关注,该反应需借助催化剂来实现。考虑到经济成本,Ni基催化剂是最具工业前景的催化剂,但是CO2甲烷化反应强放热特性容易导致催化剂床层产生局部高温,造成催化剂因金属烧结而快速失活。因此CO2甲烷化这一课题的关键在于研发低温活性好、抗积碳和稳定性能佳的新型高效Ni基催化剂。本课题先通过水热合成制备了 Ni/Al2O3-S和Ni/Al2O-P(即纳米条和纳米片)两种催化剂,探究了载体纳米形貌效应对CO2甲烷化催化性能的影响;又基于导热性能优异的SiC材料,通过EISA的技术,制备了 A1203包覆SiC的Ni-Al203@SiC核壳结构催化剂,又对助剂Ce进行改性来提高低温活性展开了深入研究;除此之外又将SiC与具有高分散性和金属强相互作用力的MgAl水滑石(Hydrotalcites,HTs)结合,构筑了一个NiMgAl-HTs/SiC复合催化剂,并对其展开研究。并挑选性能优异的催化剂进行了稳定性测试,同时采用N2吸附、XRD、TEM、H2-TPR、CO2-TPD、H2-Chemisorption 等表征技术对催化剂进行分析。研究结果如下:1.水热合成制备的条状形貌纳米Ni/Al2O3-S比片状纳米Ni/A1203-P催化剂的甲烷化性能更佳,表征发现Ni粒径、分散性等因素对纳米Ni/A1203催化剂活性具有显著影响。2.通过EISA技术,以SiC为基底,制备的新型核壳结构Ni-Al2O3@SiC催化剂。再对CeO2、La2O3、V2O5不同助剂进行改性探索,发现加入CeO2的Ni-CeO2-Al2O3@SiC催化剂低温活性提高最多;接着又对助剂CeO2进行了深入研究,与 Ni-Al2O3@SiC、Ni-CeO2-Al2O3 和 Ni/CeO2-SiC 催化剂活性比较,发现Ni-CeO2-Al2O3@SiC多组分催化剂的低温活性远远大于其它三种催化剂。3.与单独NiMgAl-HTs镍镁铝水滑石催化剂相比,将SiC与之复合后的NiMgAl-HTs/SiC催化剂CO2甲烷化的低温活性得到提高,表征发现NiMgAl-HTs/SiC复合催化剂中Ni活性位增多,SiC的引入调变了金属载体相互作用,提高了催化剂的还原性,从而活性提高。