一种联产合成气与碳纤维或碳微球的工艺，按照1:(1～20)的质量比，将催化剂主成分负载到碳基材料上或与碳基材料混合均匀，形成目标催化剂；在目标催化剂的作用下，向固定床或流化床反应器中通入原料气体，在固定床或流化床反应器中进行恒温反应；同时收集反应过程中产出的气体即为合成气；将反应后的催化剂依次经过洗涤、干燥后，得到碳纤维或碳微球；其中，原料气体包括甲烷和CO 2 。本发明可实现较高的催化活性和稳定性、且联产合成气与碳纤维或碳微球的有益效果。本发明的催化剂设计简单、投资成本低，便于工业化应用。

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