燃料电池被认为是未来重要的能源设施，因此作为针对燃料电池制氢的重要反应—水煤气变换反应（WGSR）又成为了研究热点。水煤气变换反应是富氢燃料气体处理、净化过程的重要组成部分，不仅可将重整尾气中10¹6%CO的浓度降低到1%以下，而且可以将这部分CO转化成H₂，进一步提高燃料电池系统的效率。负载型Pt基催化剂是最具应用潜力的一种新型水煤气变换催化剂，引起国内外研究者的广泛关注。其中Pt/TiO₂和Pt/CeO₂催化剂具有活性高、稳定性好等特点，颇具研究价值。针对燃料电池制氢需要解决的核心问题是小型化，变换反应器的体积约占碳氢化合物重整制氢系统体积的三分之二，所以变换反应器的小型化至关重要。本工作探索变换反应器小型化的新途径，研究其中的核心技术。本文采用两种模板法分别制备大孔Pt基催化剂和整体式Pt基催化剂，以XRD、TPR、HRTEM、SEM、TG等表征方法对所制备的催化材料进行表征，研究了催化剂性能和结构与性能的关系。主要结果如下：三维有序大孔（3DOM） Pt/TiO₂催化剂在3%CO, 10%H₂O, 87%N₂的气氛中在180³60℃温度区间具有很高的活性，在60,000mL×g^-1×h^-1空速下在250℃时达到平衡转化率，与相同组成的颗粒和介孔催化剂相比，大孔3DOM Pt/TiO₂催化剂表现出更好的催化性能；Pt/TiO₂催化剂反应过程中的活性组分是金属Pt纳米粒子；Pt粒子烧结是Pt/TiO₂催化剂失活的原因；王水处理后催化剂的单位表面金属Pt上的CO转化率升高，在Pt/TiO₂催化剂上的WGSR是个对金属铂结构敏感的反应；通过TPR和HRTEM知道助剂CeO₂通过改变载体与活性组分之间的相互作用来提高催化剂活性。3DOM是实现小型化的途径。采用反相浓乳液法以聚苯乙烯为模板制备了大孔－整体式Pt/CeO₂/Al₂O₃催化剂。通过SEM可以看到孔径在5⁵0μm的不规则大孔，孔径大小可以通过改变分散相体积分数和表面活性剂数量来改变。在模拟重整气条件下的性能测试结果显示，在低温区（180～300℃）单位体积单位时间大孔－整体式Pt/CeO₂/Al₂O₃催化剂上CO的转化量显著高于催化剂上CO转化量。通过比较我们可以发现整体式催化剂在低温区（180～300℃）具有体积小、活性高的特点。将催化剂研制为大孔结构－整体式是实现WGSR反应器体积小型化的很有前景的途径。