CO₂是主要的温室气体，为了缓解CO₂排放引起的温室效应等问题，CO₂的捕集利用成为研究热点。另一方面，甲醇有着十分广泛的用途，它既是一种重要的有机化工原料，又是极有前途的新型清洁能源，甲醇化工现已成为化学工业的一个重要领域。以二氧化碳为原料，催化氢化合成甲醇是合理利用CO₂的有效途径之一。该过程不仅实现CO₂的循环利用，变废为宝；还可以缓解温室效应，节约能源。因此，从环境、能源的角度来看，该课题研究具有十分重要的意义。本论文研究开发适用于CO₂催化加氢合成甲醇的催化剂。首先，将工业甲醇合成催化剂应用于CO₂加氢制甲醇反应，探究了结构与性能之间的关系。在此基础上自制了Cu基催化剂，筛选出了活性和选择性均较好的Cu-ZnO-ZrO₂催化剂。最后对Cu-ZnO-ZrO₂催化剂的制备条件、反应工艺条件进行优化研究。主要的工作和结果包括以下几个方面：1.本课题首先对商售合成气制甲醇工业催化剂进行了性能评价。考察了5种工业甲醇催化剂在CO₂加氢反应中的催化活性，并对反应温度、空速等工艺条件进行了优化，结果表明，部分工业甲醇催化剂具有较高的CO₂加氢催化活性，并结合表征结果，探究了其结构与性能之间的关系。2.以Cu-ZnO催化剂为基础，进行添加第三组分如Al、Zr、Ti、Si等氧化物的筛选。结果表明ZrO₂有效地提高了催化剂的低温反应性能，经过系统的配方优化，筛选出具有较高CO₂催化性能的Cu-ZnO-ZrO₂催化剂。3.系统研究了Cu-ZnO-ZrO₂催化剂关键制备工艺对催化剂反应性能的影响，对制备工艺条件及催化剂性能、表征结果进行了关联。4.系统考察了还原温度、反应温度、压力、空速、H2/CO₂对催化剂性能的影响，进一步优化反应工艺条件。此外，在220℃下对Cu-ZnO-ZrO₂催化剂进行了稳定性评价，催化剂稳定运行1000h活性未下降。