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二氧化碳是一种温室气体,它的大量排放造成全球变暖、海平面上升、冰川融化等一系列环境问题,但它也是世界上最为丰富的碳资源。利用二氧化碳加氢甲烷化是解决二氧化碳过量排放的有效手段,因此,开发研究二氧化碳加氢合成甲烷催化剂是一个有意义的热点课题。本研究主要在微型固定床中对二氧化碳加氢合成甲烷的反应进行了研究本文以Ni/γ-Al2O3作为催化剂,通过添加不同的第二活性组分进行改性研究,结果表明Ce的添加优化了催化剂性能。在此基础上,对改性后的催化剂进行了一系列的研究,主要包括载体制备方法、催化剂的制备方法、热稳定性以及反应条件等对催化剂性能的影响,并运用TG、FI-TR、BET、XRD、H2-TPR表征手段对γ-Al2O3和催化剂进行了分析,得出了如下结论：1、二氧化碳加氢甲烷化的热力学计算结果表明,在一定范围内增大压力、提高碳氢比能有效的提高二氧化碳的转化率,而升高温度不利于反应的进行；2、在相同反应条件下,由不同载体负载相同量的Ni制备的催化剂的二氧化碳甲烷化活性顺序是：Ni/TiO2>Ni/γ-Al2O3>Ni/MgO>Ni/SiO2;3、由NaAlO2制备的γ-Al2O3比由Al2(SO4)3制备的γ-Al2O3具有更大的比表面积,且通过无水乙醇和丙酮混合溶液洗涤有利于载体比表面积的增大,而活性金属Ni在NaAlO2制备的载体γ-Al2O3载体上的最佳负载量为10%,并通过XRD表征手段进行了进一步的验证；4、研究了在浸渍过程中超声波环境对浸渍法制备的催化剂活性的影响,结果显示在浸渍过程中超声波作用可以有效的增大催化剂的比表面积、促进催化剂的活性中心更好的均匀分散从而提高催化剂的性能,且最佳的超声波作用时间是25min;5、通过考察催化剂在不同温度、空速、压力、碳氢比条件下的活性,得出催化剂的最佳反应条件为400℃、7,200h-1、0.1MPa、碳氢比为4。且通过lnSCH4对1/T作图得至图,分别计算了催化剂Arrhenius的二氧化碳加氢甲烷Ni/γ-Al2O3和Ce-Ni/γ-Al2O3化活化能,结果表明所需活化能更低；Ce-Ni/γ-Al2O36、对催化剂的热稳定性研究发现,在72小时内,催化剂甲烷选择Ce-Ni/γ-Al2O3性一直保持在93%以上,而二氧化碳的的转化率在反应24h内变化不大,24h以后有一定的下降；7、助剂Ce的添加能显著提高催化剂的活性且最佳添加量为2.5%,通过BET、TG和H2-TPR表征手段表明Ce的加入能更好的促进镍在γ-Al2O3表面更好的分散,增强催化剂的抗积碳效应和机械强度,同时也能降低催化剂上负载Ni基的还原温度。