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CO2氧化丙烷脱氢（CO2-ODP）制丙烯有望成为一条节能且环境友好的绿色合成工艺,因此受到了国内外学者的广泛关注,但依然存在催化剂活性偏低、稳定性较差等难题,限制了其工业化应用。基于CO2-ODP可能遵循Mars-van-Krevelen机理及锌锆氧化物（ZnO-ZrO2）固溶体缺陷性质的现有认识,本论文从制备方法,结构组成等方面展开工作,制备了一系列ZnO-ZrO2催化剂。在P为1 atm,T为550℃,CO2/C3H8=5和WHSV（C3H8）=1.89 h-1条件下,考察了其催化C02-ODP的反应性能,获得了催化活性和稳定性较好的ZnO-ZrO2催化剂。采用低温N2物理吸脱附,XRD和Raman分析了催化剂的织构和晶相结构;采用H2-TPR和XPS表征技术表征了催化剂的氧化还原性能和缺陷程度;采用TG-DSC和Raman技术研究了反应后催化剂表面的积炭性质。综合催化剂的CO2-ODP反应结果和上述表征结果,明确了影响CO2-ODP性能的关键因素,提出了相关反应机理。主要研究内容和结论如下:（1）分别采用共沉淀法、溶胶凝胶法和碳模板法,制备了 20%ZnO（摩尔含量）的20%ZnO-ZrO2催化剂。表征结果表明,20%ZnO-ZrO2的织构和晶相结构与制备方法密切相关。其中,共沉淀法和溶胶凝胶法制备的20%ZnO-ZrO2,均为单一四方相的ZnO-ZrO2固溶体结构,而碳模板法制备的催化剂则为结晶态ZnO和四方相ZnO-ZrO2固溶体的混合相。C02-ODP反应结果表明,与ZrO2的制备方法或晶相无关,其催化活性非常低,初始丙烷转化率小于3%。相反,20%ZnO-ZrO2的催化活性显著提升,而且丙烷转化率按如下顺序降低:共沉淀法>溶胶凝胶法>碳模板法。关联分析催化剂的表征和CO2-ODP反应结果表明,单相锌锆氧化物固溶体结构及其氧缺陷含量可能是决定20%ZnO-ZrO2催化剂活性的关键因素。由于共沉淀法制备的20%ZnO-ZrO2形成了单一的四方相锌锆氧化物固溶体结构,而且氧缺陷含量最高,因而表现出最高的CO2-ODP催化活性。（2）采用共沉淀法制备了一系列不同ZnO摩尔含量的xZnO-ZrO2催化剂（x为 ZnO 摩尔含量,x=0、5%、10%、20%、45%、100%）。表征结果表明,xZnO-ZrO2的织构和晶相结构与ZnO含量密切相关。其中,纯ZrO2为单斜相和四方相的混合相,而当ZnO的引入量从0逐渐增加到45%时,ZnO-ZrO2催化剂中的单斜相逐渐向四方相转变。在x=5%时,5%ZnO-ZrO2是以四方相为主,并且存在少量的单斜相的ZnO-ZrO2固溶体结构。随着ZnO含量的增加,其中 10%ZnO-ZrO2和20%ZnO-ZrO2催化剂为单相的四方相固溶体结构,而45%ZnO-ZrO2中出现了四方相固溶体和结晶态ZnO混合结构。CO2-ODP反应结果表明,随着ZnO含量的增加,xZnO-ZrO2催化剂的丙烷转化率先增加,然后出现减小,20%ZnO-ZrO2具有最高的催化活性。关联分析催化剂的表征和CO2-ODP反应结果表明,单相锌锆氧化物固溶体结构及其氧缺陷含量是决定ZnO-ZrO2催化剂活性和稳定性的关键因素。由于20%ZnO-ZrO2形成了单一的四方相锌锆氧化物固溶体结构,而且氧缺陷含量最高,因而表现出最高的CO2-ODP催化活性和稳定性。并且,催化剂的失活分析结果表明,ZnO-ZrO2催化剂的稳定性取决于反应过程中的积炭速率和二氧化碳的促进作用。同时,ZnO-ZrO2在催化CO2-ODP反应中可能遵循Mars-van-Krevelen氧化还原机理,锌锆氧化物固溶体结构中丰富的缺陷和较高的晶格氧迁移速率,能够实现高效催化CO2分子C=O键和丙烷分子中C-H键的选择性活化及氧化和还原过程的合理匹配,进而在CO2-ODP反应中表现出较好的催化活性及稳定性。