\section*{Sammendrag}

Katalytisk partiell oksidasjon av metan (CPO) blir sett på som en lovende måte å produsere syntesegass fra metan. Reaksjonen er eksoterm og forholdsvis enkel å starte opp og avslutte.\\
I denne masteroppgaven har en katalysator bestående av kobolt på en \ce{CeO2-Al2O3}-bærer, som har blitt kalsinert ved 1173 K-1473 K, blitt karakterisert gjennom \ce{N2}-adsorpsjon-desorpsjon, røntngendiffraksjon (XRD), temperaturprogrammert reduksjon (TPR) og \ce{H2}-kjemisorpsjon. Aktivitetstestingen har blitt utført ved tre ulike ovnstemperaturer (923 K, 1023 K og 1123 K) med en GHSV på 75 L$_\ce{CH4}$/g$_{\text{kat}} \cdot$t med et forhold mellom \ce{CH4},\ce{O2}og \ce{N2} på henholdsvis 2, 1 og 3.72.\\
Formålet med denne oppgaven har vært å undersøke den katalytiske aktiviteten til Co/\ce{CeO2-Al2O3} i katalytisk partiell oksidasjon av metan ved moderate temperaturer, og om den varierende konsentrasjonen av oksygenledighet i \ce{CeO2}-gitteret påvirker den katalytiske aktiviteten.

BET-overflatearealet til \ce{CeO2-Al2O3} sank ved økende kalsineringstemperatur. \ce{CeO2} har vist seg å beskytte \ce{Al2O3} mot faseendringer ved høye temperaturer, noe som ble bekreftet ved sammenligning med rent \ce{Al2O3} kalsinert ved tilsvarende temperaturer som \ce{CeO2-Al2O3}. 
Krystallstørrelsen og gitterparameteren til \ce{CeO2} ble funnet ved XRD. Krystallstørrelsen økte med økende kalsineringstemperatur, mens det ikke ble funnet noen klar korrelasjon mellom gitterparameteren, krystallstørrelsen og tilstedeværelsen av kobolt.\\
Dispersjonen til kobolt ble estimert ved \ce{H2}-kjemisorpsjon. Det ble funnet at dispersjonen for kobolt på \ce{CeO2-Al2O3} kalsinert ved 1173 K, 1273 K og 1373 K var like. Dispersjonen for de øvrige katalysatorene økte med bærerens kalsineringstemperatur. Det er grunn til å tro at kjemisorpsjonsresultatene er påvirket av hydrogen "spillover" på \ce{CeO2}, noe som betyr at en del av hydrogenmengden er adsorbert av \ce{CeO2}. Dette begrenser gyldigheten til resultatene.

Katalytisk partiell oksidasjon av metan over \textit{in situ}-reduserte katalysatorer ga høy omsetning av metan og CO- og \ce{H2}-selektivitet. Co/\ce{CeO2-Al2O3} (1173 K), \\
(1273 K) and (1373 K) viste den beste yteevnen. En økt aktivitet med minkende \ce{CeO2}-størrelse ble ikke observert. Resultatene underbygger teorien om en indirekte reaksjonsmekanisme, hvor fullstendig forbrenning foregår øverst i katalysatorlaget, mens endoterme reformeringsreaksjoner skjer nedstrøms i katalysatorlaget.\\
Stabiliteten til katalysatorene ser ut til å være begrenset, sannsynligvis på grunn av langsom oksidering av kobolt og/eller sintring. Det formodes at massetransport begrenser reaksjonen.\\
En cordierite monolitt, påført en \ce{Al2O3}-washcoat og impregnert med \ce{CeO2} og kobolt, ble også testet i CPO ved 1023 K med en GHSV på 8000 t$^{-1}$. Metanomsetningen og selektiviteten til CO og \ce{H2} var relativt høy, men katalysatorens aktivitet sank rimelig raskt.
