空气中二氧化碳的浓度从工业革命前的280 ppm增加到2021年的419 ppm。二氧化碳的过量排放已经造成了不可逆转的气候变化和严重的全球环境问题,因此迫切需要大量研究来解决这一问题。随着“甲醇经济”和“液体阳光”概念的广泛传播,利用可再生能源制氢,进而通过CO2加氢合成甲醇成为研究热点。本课题选用Zr-MOF材料为载体,主要探究了载体性质对负载型Cu基催化剂催化CO2加氢合成甲醇性能的影响。具体研究成果如下:（1）制备了以UiO-66为载体的Cu-Zn双金属催化剂,并考察了铜锌的含量和摩尔比对催化CO2加氢制甲醇性能的影响。结果表明,当Cu-Zn负载量为35 wt.%,Cu/Zn摩尔比为5:2时,Cu-Zn@UiO-66催化剂具有最佳的催化活性。在240 oC、3MPa反应条件下,该催化剂CO2转化率为18.51%,甲醇选择性为49.18%,甲醇的产率为9.1%,并且在运行100 h内表现出良好的稳定性。表征结果表明,催化剂优异的性能得益于高分散的Cu和Zn纳米颗粒在UiO-66空腔内形成了丰富的Cu/Zn Ox活性界面,Cu和Zn O之间的强相互作用促进了CO2的活化和甲醇的合成。（2）制备了以UiO-67为载体的Cu单金属催化剂,考察了铜含量对其催化CO2加氢制甲醇性能的影响。在260℃、3 MPa的反应条件下,Cu负载量为20 wt.%的20-Cu@UiO-67催化剂表现出最佳的催化性能,CO2转化率为11.9%,甲醇的选择性为69.7%,甲醇产率达到8.3%,并且该催化剂在运行100 h内同样表现出优异的稳定性。表征结果表明,适量的Cu能有效地被封装于UiO-67的空腔中,Zr节点与Cu颗粒之间的强相互作用促进了Cu+-Zr O2界面的形成,这使得催化剂在CO2加氢制甲醇反应中具有优异的催化性能。（3）以20-Cu@UiO-67催化剂为研究对象,进一步考察了焙烧温度对其催化CO2加氢制甲醇性能的影响。结果表明,当焙烧温度为400 oC时,催化剂具有最优的催化性能。XPS结果证明,随着焙烧温度的升高,催化剂表面的Cu+物种含量先上升后降低,当焙烧温度为400 oC时,Cu+物种含量最高。当焙烧温度达到500 oC,UiO-67的框架结构会被完全破坏,Cu颗粒进一步团聚,导致活性位点减少,从而使得催化活性降低。（4）以Zr-MOF材料—UiO-66、UiO-67、MOF-808为载体,负载Cu单金属制备了一系列Cu@Zr-MOF催化剂,并考察了其催化CO2加氢性能。同时,以传统Zr O2为载体制备了Cu/Zr O2催化剂,并将其催化剂性能与Cu@Zr-MOF催化剂进行了对比。结果表明,Zr-MOF的独特的孔道结构,有利于Cu的高度分散。根据不同Zr-MOF的孔道结构特点判断,UiO-67较大的微孔空腔更容易促进Cu在孔道内的分散。XPS结果进一步表明,与Zr O2相比,Zr-MOF中Zr节点与Cu的强相互作用可提高催化剂中Cu+物种含量,形成的Cu+-ZrO2界面有利于甲醇的生成,进而提高了甲醇的选择性。