（1）通过草酸乙二醇辅助固相法对催化剂CH4氧化性能的影响。然后对催化剂制备条件进行优化，如Co基催化剂中铁的含量、草酸及乙二醇用量等，并研究了铁、草酸以及乙二醇在催化剂制备过程中所起的作用。

（2）评价不同焙烧温度下催化剂的活性，找到最适宜的焙烧条件，通过对催化剂的各种表征进行比较，研究了焙烧温度对晶体结构和表面聚合物层的影响。找到性能最佳的催化剂进行CH4稳定性及抗水性进行下一步探索，表面有聚合物层的催化剂具有良好的稳定性和抗水性。同时研究了CH4催化氧化的动力学行为，并利用原位表征研究了不同水含量条件下的CH4催化氧化的反应过程。

1.2 钙钛矿型氧化物催化剂

如今通过对先前许多国内外对于甲烷高效催化的研究已经有许多种类，本文着重研究了钙钛矿型氧化物催化剂。以此为参照而制成的催化剂具有较为稳定的化学特性，原料的开采比较容易且广泛所以成本低廉，可以得到量产。研究人员相对于这种类型的催化剂基础上研究出了大量新型材料被使用在甲烷和天然气的催化燃烧反应技术上。

在以往的实验中我们发现钙钛矿的比表面积相较于其他晶型的比表面积较低，另一种提高钙钛矿催化剂活性的方法是将钙钛矿物种负载到较高表面积的活性载体上。研究人员研究的钙钛矿型复合氧化物的构造与钙钛矿CaTiO2晶体类型类似，钙钛矿的构造我们经常用ABO2来表示，在图1-1[3]中稀土元素占据在A代表的位置,阳离子占据在八面体中形成的空穴位置，表现出十二配位构造，金属元素占据在图中B所代表的位置，此间形成的八面体配位结构是阳离子与六个阳离子共同组成的。在中高温的反应中这种类型的催化剂活性较高，相较于其他类型的催化剂热稳定性好,成本低廉。研究表明[3]影响钙钛矿催化活性的因素有两个,分别是表面吸附氧和晶格氧。当反应在低温条件下进行的时候，主要发挥作用的是表面吸附氧，作用不同的金属元素使得各种类型的吸附氧的能力也不尽相同。当反应在高温条件下进行的时候，发挥主要作用的是晶格氧。通过调整稀土元素或者金属元素可以使得晶格氧的数量和晶格氧的活性发生改变，晶格中+3价的稀有金属离子被+2价或+4价的原子部分代替，通过这样的方式产生晶格氧或者晶格缺陷来提高催化活性[4]。