为应对气候变化,我国提出二氧化碳（CO2）排放总量要在2030年前达到峰值,并于2060年前实现碳中和。利用氢气（H2）将CO2转化为甲醇是减少CO2净排放的重要途径。氧化铟（In2O3）凭借其表面氧空位可以有效活化CO2和H2,具有优异的CO2加氢制甲醇性能,并可以耦合分子筛进一步将生成的甲醇转化为烃。然而In2O3催化活性低、易烧结等缺点限制了其CO2加氢催化性能的提升。本文以不同晶相In2O3为研究对象,利用催化剂活性相结构和活性位点数量对反应性能的重要影响,构建In2O3晶相结构和反应性能之间的构-效关系;通过合成介孔氧化铟（meso-In2O3）并负载过渡金属,增加In2O3活性位点数量并抑制了 In2O3烧结,提升了 In2O3催化CO2加氢制甲醇活性和稳定性;通过与分子筛耦合实现催化CO2加氢制高附加值烃。具体研究内容如下:结合DFT理论计算与原位表征,探究了不同晶型In2O3催化CO2加氢性能差异及晶相转变过程。实验结果表明,立方相氧化铟（c-In2O3）相比六方相氧化铟（h-In2O3）更有利于H2的吸附和氧空位的形成,且其表面氧空位对CO2吸附能力更强。在常压（0.1 MPa）逆水煤气和高压（3.0 MPa）CO2加氢制甲醇反应中,c-In2O3均展现出更高的催化活性。在常压450℃反应过程中,c-In2O3晶体结构和催化活性保持稳定,h-In2O3晶相转变为c-In2O3并伴随着催化活性的提升。原位XRD和气体控制实验等结果表明,氧化还原反应诱导该晶相转变的发生:首先H2将h-In2O3还原为单质铟,随后CO2将单质铟氧化为c-In2O3。升高温度可以增加晶相转变的速度和程度。通过增加c-In2O3活性位点数量和负载过渡金属,可有效提升In2O3催化CO2加氢制备甲醇性能。以介孔二氧化硅（KIT-6）为硬模板制备的立方相有序介孔氧化铟（meso-In2O3）可以提供更多的活性位点,其催化活性为In2O3颗粒堆积体（nano-In2O3）的2-3倍。meso-In2O3相比nano-In2O3有更好的稳定性,CO2加氢反应中H2将In2O3还原为单质铟是In2O3烧结的主要因素,meso-In2O3相比nano-In2O3更难被还原为单质铟是其抗烧结性优异的重要原因。meso-In2O3高分散负载的Ni颗粒有利于H2活化,进一步提升meso-In2O3催化CO2加氢制甲醇性能。将金属负载meso-In2O3催化剂与甲醇制烃催化剂（分子筛）耦合,可以实现In2O3＆分子筛双功能催化剂高选择性催化CO2加氢制高附加值烃。实验发现Ni/meso-In2O3＆分子筛催化剂产物中烷烃比例较高,将Co、Pt/meso-In2O3、In2O3/ZrO2与分子筛耦合可以在提升催化活性的同时,高选择性生成低碳烯烃和高碳烃。调整耦合方式、分子筛种类和酸性可以显著提升高附加值烃类选择性（低碳烯烃选择性＞65%、高碳烃选择性＞70%）,同时抑制副产物甲烷的生成（甲烷选择性＜3%）。