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我国低品质生物质种类丰富、储量巨大，主要存在于树木、农作物、农林产品加工的残余物、城市垃圾、秸秆以及牲畜粪便中，大量的低品质生物质为我国生物甲烷开发利用提供了良好的条件。相比于其他可再生能源，生物质不仅可以生产气、液、固等能源产品，还可以作为物质载体生产其他化工产品。其次，作为世界第三大基础能源的天然气（主要成分为甲烷），以其洁净、安全、热值高等特点，已在能源结构中占有十分重要的位置，未来有望成为取代石油成为第一能源。因此，研究对甲烷的转化利用从而实现节能减排、优化能源结构以及缓解能源危机的目的将具有非常重要的研究价值。 在本论文中为了获得更高的芳烃收率，通过使用单金属和双金属氧化物负载HZSM-5分子筛催化溴甲烷芳构化反应，并对工艺条件进行了优化，并通过使用SEM、XRD、N2-吸附脱附、TEM、XPS、TG、DSC、NH3-TPD等技术对反应前后催化剂进行表征和分析，初步探究催化剂的物化性质与催化性能之间的关系。 本论文首先对经单金属氧化物CuO改性的HZSM-5分子筛用于溴甲烷芳构化反应进行了探究，同时对改性组分、反应温度、溴甲烷空速以及催化剂的稳定性进行了详细的分析。研究表明，经单金属氧化物3wt％CuO改性的HZSM-5分子筛对溴甲烷芳构化反应具有很好的催化效果。最佳的反应温度为360℃;最优的溴甲烷空速为240 mL·g-1·h-1;最佳条件下溴甲烷的转化率和芳烃的收率分别为98.2％和22.3％;改性后的催化剂在反应40小时内保持很好的稳定性。XRD等结果表明，CuO活性组分在HZSM-5分子筛表面具有很好的分散性，并且反应后Cu晶型不变;CuO活性组分的引入增加了分子筛的强酸量;反应后催化剂上的主要积碳类型为石墨碳，这是催化剂失活的主要原因。 为了筛选出有利于反应的高效催化剂，在CuO改性后的HZSM-5分子筛的研究基础上增加ZnO活性组分制备CuO-ZnO/HZSM-5催化剂，并考察该催化剂对溴甲烷芳构化反应的影响。同时对CuO和ZnO组分的比例、反应温度、溴甲烷流速、催化剂焙烧时间以及温度进行了优化。研究表明2wt％CuO-3wt％ZnO/HZSM-5催化剂对溴甲烷芳构化反应具有最好的催化效果。最佳的反应温度为380℃;最优的溴甲烷流量为40 mL·min-1;最佳条件下溴甲烷的转化率和芳烃的收率分别为99.5％和33.0％;改性后的催化剂在反应32小时内保持很好的稳定性。