文献综述（或调研报告）：
引言
氢气是未来的理想能源，它具有热值高、污染小的特点，氢能具有十分良好的发展前景。并且氢气作为一种重要的工业原料，可广泛用于生产氨，汽油，甲醇，乙醇等。目前工业上主要的制氢工艺为一化石燃料为原料的水蒸气重整制取。虽然水蒸汽重整的工艺成熟，但其能耗高，运行费用高昂。相比之下，甲烷干重整的制氢技术不仅可大幅降低能耗，更能将温室气体CO2 加以利用。甲烷干重整是一种具有良好应用前景的制合成气工艺：甲烷干重整既可以以天然气为原料，更适合以富含甲烷和二氧化碳的沼气为原料，制取富一氧化碳全成气或氢气，具有环境保护与资源利用的双重效益。甲烷干重整的反应产物CO可与铁基氧载体反应生成FeO和Fe。反应产物FeO和Fe可催化干重整反应的进行，并进一步利用于与水蒸气反应生成氢气。在其中铁剂氧载体的成分及其配比和结构从根本上影响着氧载体的氧化还原反应性、稳定性、干重整的催化效果、氢气产率等。
- 甲烷干重整反应
1.1 甲烷重整工艺
甲烷干重整主要决定于以下两个反应式，其中反应式(1)为主反应，同时伴随着副反应逆水汽变换，即反应式(2)，导致 H2/CO 体积比小于1：
CH4 CO2→2CO 2H2，△H298K = 247. 3 kJ /mol (1)
CO2 H2→CO H2O，△H298K = 40.96 kJ /mol (2)
早在1928年，就有了关于甲烷干重整的研究。1988年，Fischer 和 Tropsch 又 发 现 在1033K～1273K温度范围内，以Ni和Co为活性组分，Al2O3为助剂的催化剂对甲烷干重整制合成气具有较好的活性；1965年，吴越译介绍了完整的天然气转化制合成气反应的热力学计算，并给出了反应(1)不同温度下的平衡常数；许峥等根据 CH4 与 CO2 转化可能包括的化学反应及热力学数据指出，反应(1)是独立的吸热反应，高温对反应有利，且只有 tgt;918K 才是热力学上可行的反应，甲烷干重整机理与湿重整和部分氧化机理类似。
甲烷干重整具有如下的优点：（1）甲烷和CO2原料来源广泛，如全球大力发展可再生的生物天然气（沼气）含约60%甲烷和40% CO2，其重整制合成气的实质即是甲烷干重整；（2）变废为宝，同时利用温室气体CH4和CO2制取氢气，缓解两者引起的温室效应，减轻大气环境污染；（3）相比于湿重整和部分氧化重整，它可节省一半左右的甲烷；（4）其产生的合成气中 H2/CO 体积比le;1，特别适合作为羰基合成及费托合成的原料；（5）甲烷干重整反应是具有较大反应热的可逆反应，可以作为能量存储和传输介质。甲烷干重整的主要缺点是催化剂稳定性差、易结炭而失活，甲烷转化率受重整反应热动力学的限制，反应温度高和对反应器材质要求高等。 所以，如何提高催化剂的抗积炭能力和低温活性等成为甲烷干重整能否工业应用的关键。
1.2 催化剂研究
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