化石燃料的使用给人类社会带来了繁荣，但也使大气中CO2含量在日益增加。近年来，CO2的大量排放已经干扰了地球的自然碳循环，引起了全球变暖、海洋酸化、海平面上升和气候变化等问题。将CO2转化为甲醇是一项符合“甲醇经济”的可持续技术手段，具有可观的前景。
　　Cu基催化剂是经典的CO2合成甲醇催化剂，其催化性能在长久的使用过程中得到了验证。在目前迅速发展的CO2合成甲醇工业的推动下，对Cu基催化剂进行优化已经吸引了学术界和工业界的关注。冷等离子体作为绿色、高效的制备方法，在催化剂制备领域得到了广泛的应用。本文利用冷等离子体成功制备了Cu基催化剂，并探究了其在催化CO2合成甲醇反应中的性能。
　　本文中通过在室温下进行冷等离子体分解Cu-Zn前体，制备了活性炭负载的Cu/ZnO/C催化剂，并用于CO2加氢合成甲醇。与传统的焙烧法相比，冷等离子体法制备的Cu/ZnO/C催化剂具有粒径小、活性金属分散度高的特点。我们采用了多种手段对催化剂进行了表征。通过XPS表征，我们发现冷等离子体可以在活性炭表面引入含氧基团。H2-TPR和TEM的结果证明了冷等离子体制备的Cu/ZnO/C催化剂中金属间相互作用更强。在催化活性评价实验中，冷等离子体制备的Cu/ZnO/C催化剂表现出更好的催化性能。它在260℃时获得了92.5gmethanol·kg-c1at·h-1的甲醇时空产率，约为焙烧法制备的Cu/ZnO/C催化剂的1.5倍。通过原位红外表征技术，Cu/ZnO/C催化剂上发生CO2合成甲醇反应的机理也得到了揭示。
　　另外，本论文中还通过冷等离子体技术制备了Cu/ZnO/CeO2和Cu/ZrO2催化剂。经过一系列表征发现，冷等离子体可以用来增加催化剂内的氧空位含量。与传统焙烧法相比，通过等离子体制备的Cu/ZnO/CeO2催化剂和Cu/ZrO2催化剂均含有更多的氧空位。同时，等离子体制备的催化剂具备更小的粒径、更大的比表面积。在活性评价实验中，等离子体制备的Cu/ZnO/CeO2催化剂和Cu/ZrO2催化剂取得的最高甲醇时空收率为162.7gmethanol·kg-c1at·h-1和86.2gmethanol·kg-c1at·h-1，分别是传统焙烧法制备催化剂的1.5和1.2倍。等离子体制备的催化剂的优异性能还与催化剂中金属间协同作用有关。Cu/ZnO/CeO2催化剂上发生CO2加氢合成甲醇的机理与Cu/ZnO/C催化剂类似，说明将载体由活性炭更换为CeO2不会改变Cu/ZnO基催化剂的催化机理。