甲醇作为一种重要的有机化工原料和环保动力燃料，因此高效合成甲醇具有广泛的应用前景。随着全球变暖的日益加剧，二氧化碳的有效利用吸引了越来越多的科研工作者的关注。其中二氧化碳加氢合成甲醇是其合理利用碳资源的有效途径之一。本文首先研究了不同方法（凝胶网格共沉淀法、草酸盐共沉淀法、并流共沉淀法）制备的CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂催化CO₂加氢合成甲醇反应性能的影响。采用XRD，H2-TPR，TEM等手段进行了表征及结果分析，研究发现在相同的条件（焙烧温度350℃、压力2.0MPa、空速2400mL/（g·h））下，采用凝胶网格共沉淀法制备的CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂具有较小的颗粒尺寸和较低的还原温度，在相同的反应温度下甲醇的选择性和时空收率均高于其它方法制备的催化剂。接着考察了Cu/Zn摩尔比和焙烧温度对催化CO₂加氢合成甲醇反应性能的影响，同时又考察了琼脂浓度对催化剂粒径的影响。对所制备的CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂采用XRD，N2吸附-脱附，H2-TPR， TEM，TG-DTA等手段进行了表征及结果分析，试验结果表明：Cu/Zn摩尔比、焙烧温度和琼脂浓度都会影响CuO粒子的大小，从而影响催化剂的催化性能。根据XRD和H2-TPR的分析结果，较小的CuO粒子有利于提高催化剂的催化活性，同时增强催化剂的稳定性。实验发现，当Cu/Zn摩尔比为1.5、焙烧温度为450℃、琼脂浓度为2wt%时所制备的催化剂催化效果最好，甲醇的选择性和时空收率分别为48.46%和2.78mmol/（g·h）。为了进一步改善催化剂的催化性能，实验采用添加Er、Ce、La、Co、Fe5种助剂对CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂进行改性，并考察了其催化活性。采用上述等表征手段进行分析，结果表明：助剂Er和Ce在一定程度上提高了CuO/ZnO/Al₂O₃催化剂的催化活性，其中添加Er的效果要好于Ce的。考察了不同催化剂制备条件（Er的摩尔含量、焙烧温度和琼脂浓度）以及不同反应条件（空速、压力和石英砂与催化剂的装填方式）对合成甲醇反应性能的影响。本工作经过系统研究筛选的2-C_4.5Z₃A₁-6Er-450催化剂在反应温度230℃、压力2.0MPa、气时空速2400mL/（g·h）、V（H₂）:V（CO₂）=3:1、石英砂与催化剂混装的条件下，甲醇的选择性和时空收率都达到最大值，分别为57.79%和3.01mmol/（g·h）。