现阶段全球温室效应加剧气候变暖,Co2加氢制甲醇反应可将大气中的温室气体二氧化碳重新转化为重要的燃料和化工原料甲醇,因此被视为后石油时代替代化石能源的重要选择之一。但该反应的大规模工业化应用受到以下两个因素的制约:(1)可再生能源分解水制氢的技术尚未达到可以大量制备廉价氢气的程度。(2)二氧化碳加氢制甲醇反应目前的C02转化率不高,尤其是产物甲醇选择性不甚理想。基于此,本论文首先尝试从活化C02入手,创新性地在传统固定床反应器中引入了光照,使催化剂在光照和加热条件下被激发。研究发现贵金属钯基催化剂在光热催化条件下得到了比传统热催化条件更高的Co2转化率。实验结果表明该光热促进作用很可能来自于光照激发条件下增强的金属载体相互作用,进而得到了更多高活性的反应活性中心。此外,本工作还研究了在该光热条件下以氧化锌异质结为载体的钯基催化剂的催化性能。提高产物选择性对于催化剂开发而言也是关键之一,本论文针对前期研究中发现的g-C3N4-Zno异质结载体促进二氧化碳加氢制甲醇的高活性特性的机理进行了研究。通过对一系列载体和催化剂的电子性质表征,我们确定了该类催化剂具有较高甲醇收率的原因:Zno在与g-C3N4形成的异质结结构中得到了从g-C3N4转移来的电子,从而使得Zno在同等强度的还原气氛下更容易形成被部分还原的ZnOx,该ZnOx会自发润湿Cu纳米粒子表面从而使Cu纳米粒子表面具有更多的Cu/ZnOx界面。而该Cu/ZnOx界面已经被前人文献所证明具有稳定二氧化碳加氢甲醇路径中间体的作用,因而以适当质量g-C3N4掺杂的Zno作为载体的铜基催化剂Cu/g-C3N4-Zno/Al203具有较高的甲醇收率。