二氧化碳加氢合成甲烷,不仅可以实现碳资源的循环利用,而且可以有效缓解天然气供需矛盾。此外,电转气（PtG）技术的提出,使得二氧化碳甲烷化受到了更广泛的关注。提高二氧化碳甲烷化反应效率的关键技术是开发高效催化剂。本论文针对镍基催化剂低温性能较差的问题,对不同类型镍基催化剂的制备和改性进行了研究。使用不同方法制备了Ni/SiO₂催化剂,其中,水热合成法制备的Ni/SiO₂-HS催化剂具有最佳的反应性能。在Ni/SiO₂-HS中添加TiO₂,可以进一步提高催化剂中Ni的分散度,增加催化剂表面弱碱性位的数量,Ti⁴⁺/Ti³⁺氧化还原对的存在还增加了Ni原子周围的电子云密度,有利于CO₂的活化,因而显著提高了催化剂的性能。使用尿素均相沉淀法制备了La助剂改性的Ni/Mg-Al催化剂,研究发现La可以提高Ni的分散度、减小Ni粒径,增加催化剂表面中等强度碱性位的数目,从而显著提高了催化剂的低温催化活性。当La添加量为5 wt%时,催化剂的反应性能最好。在此基础上,考察了制备方法对催化剂结构和反应性能的影响,发现尿素均相沉淀法制备的催化剂具有更多的Ni活性位和更大的CO₂吸附容量,表现出更好的低温反应性能。最后,对催化剂中Ni负载量进行了优化,发现当Ni负载量为20 wt%时,催化剂活性最好。使用柠檬酸络合法制备了不同载体（ZrO₂、Al₂O₃和CeO₂）负载的镍基催化剂,发现以ZrO₂为载体时,催化剂的二氧化碳甲烷化性能最好。在此基础上,优化了催化剂的制备条件,研究发现当柠檬酸与金属离子的摩尔比为3时,催化剂具有最高的Ni分散度、最多的Ni活性比表面以及适宜的金属-载体相互作用力,表现出最好的二氧化碳甲烷化性能。