CO优先氧化反应（CO-PROX）是富氢气体中脱除CO最有效的方法之一。Ru催化剂用于CO-PROX具有良好的低温活性和宽的操作温度窗口。CO氧化属于放热反应，在催化剂表面容易形成热点。另外，CO扩散限制是CO很难净化到10ppm以下的关键问题。根据反应的特点，本文制备了一系列介孔-大孔Ru/Al₂O₃催化剂，用于CO优先氧化反应。通过选择前驱体、活化方案和设计载体孔结构，探索开发出高性能的CO优先氧化催化剂。以大孔氧化铝为载体，采用两种Ru前驱体：三氯化钌（RuCl₃）和亚硝基硝酸钌（Ru（NO）（NO₃）₃·xH₂O）；发现以亚硝基硝酸钌为前驱体制备的催化剂性能更好。焙烧对催化剂金属分散度影响大，容易引起活性组分的烧结。大孔颗粒催化剂相比于大孔整体式催化剂具有更好的CO-PROX活性。催化剂最佳制备条件是：以Ru（NO）（NO₃）₃·xH₂O为前驱体，活性测试前不经焙烧直接H₂/N₂混合气中还原，制备大孔颗粒催化剂。此外，考察了氧化铝的焙烧温度对催化剂的影响，其中900oC焙烧的大孔氧化铝负载Ru催化剂可以在1vol.%CO、1vol.%O2、12.5vol.%CO₂、15vol.%H₂O、50vol.%H₂和N₂平衡的反应气氛中，质量空速为24,000ml/gcat.h的条件下，在110oC可以将富氢气体中的CO降低到10ppm以下。采用等体积浸渍法制备了不同负载量的Ru/γ-Al₂O₃催化剂（1%¹0%），通过表征XRD、CO化学吸附和TEM测试，发现Ru与氧化铝之间存在强相互作用，Ru离子很可能进入了氧化铝的晶格中。以4%Ru/γ-Al₂O₃催化剂为例考察了CO₂、H₂O以及大孔结构对催化剂性能的影响，研究发现催化剂具有良好的抗CO₂性能，抗水性能需要进一步提高。大孔催化剂相比于压片后大孔结构被破坏的催化剂具有更好的催化性能。以碳纳米管为介孔造孔剂，在大孔α-Al₂O₃孔壁上引入介孔，首次制备了一种具有介孔-大孔双重孔道结构的α-Al₂O₃载体。碳纳米管与氧化铝水溶胶均匀混合是制备过程的关键。介孔的增加使载体α-Al₂O₃的表面积从5m²·g^-1提高到38m²·g^-1。比表面积的增大，提高了活性组分Ru的分散度，改善了催化剂的活性。2%Ru/meso-α-Al₂O₃催化剂在实际模拟重整气下，在110-130oC可以将出口CO浓度降低到100ppm。