煤层气是一种非常规的天然气,作为一种主要的煤矿事故灾害源和具有温室效应气体,煤层气的利用对于环境、安全和经济都有十分重要的作用。甲烷部分氧化(POM)制合成气作为一种放热反应,具有能耗小,反应条件温和的特点,其合成气产物的比例有利于费托合成及制甲醇反应。而对于催化剂本身而言,烧结和积碳是催化反应中不可避免的问题,尤其是对于贵金属催化剂,良好的分散性对于成本的控制尤为重要。因此抗积碳性能和再分散是催化剂中的热点问题。本文以氧化铈作为载体,制备了一系列的Pt负载催化剂,并用于POM催化反应性能研究。并通过XRD、CO-DRIFTS、TEM、XPS、H₂-TPR等一系列表征方法,考察了Pt在氧化铈中的分散条件以及碱性离子对于催化剂抗积碳性能的影响。主要内容如下:1.采用煅烧法制备了载体CeO₂,浸渍法合成了Pt/CeO₂,并以此为模型对Pt在CeO₂上对于不同气氛和温度的再分散进行了研究。通过实验结果表明:在还原气氛中Pt发生了团聚,而再处理的过程中,氧气和氮气都可以使Pt发生分散。氢气气氛中Pt的团聚主要是由于Pt发生了还原,而氧气气氛发生分散是Pt的氧化。氮气气氛中发生分散是由于氧化铈的供氧能力在Pt的表面形成了氧化铂物种并在高温下发生分散,而在惰性载体中并没有出现这种情况。通过H₂-TPR发现,在氮气气氛处理后催化剂的表面晶格氧发生变化,这说明表面晶格氧在再分散的过程中发挥着重要作用。然而氮气气氛的处理致使氧化铈的储氧能力下降,从而导致了POM反应催化性能的下降。2.采用了浸渍法制备了不同K浓度的PtKx/CeO₂催化剂并应用于甲烷部分氧化反应。实验结果表明:K的添加增加了催化反应中氢气的选择性,降低了一氧化碳的选择性。这主要是由于钾离子促进了水煤气变换反应的发生。除此之外,钾离子的存在增加了催化剂的碱性位点致使催化反应后的积碳含量减少。