通过改变水热法条件合成了不同形貌CeO2载体(棒状CeO2-R、立方体CeO2-C和多面体CeO2-P)，并用浸渍法制备了Ni3Fe/CeO2催化剂，继而研究了不同载体形貌Ni3Fe/CeO2催化剂对其甲烷干重整反应性能的影响。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、热重等对反应前后催化剂结构进行表征。结果表明，Ni3Fe/CeO2-R具有较大比表面积和较高的氧空位浓度，在甲烷干重整反应中表现出了优异的催化反应活性。800℃时，CH4和CO2的转化率分别为82%和91%，且反应10 h后性能稳定并且其积碳石墨化程度较低。同时，通过CeO2-R载体氧空位对CO2活化，有效抑制了对亲氧性Fe0物种的过度氧化行为，反应前后催化剂Ni3Fe合金结构保持稳定，具有良好的抗脱合金能力。