煤、石油等传统化石燃料的大量使用导致大气中CO₂排放量增加,造成了温室效应等一系列生态、环境问题,控制CO₂的排放,降低其浓度水平已成为全球性的战略目标。CO₂作为最廉价的C1资源具有制备高附加值化学品、缓解能源危机的巨大潜能,“甲醇经济”的提出,明确了甲醇作为一种可行性替代品是缓解资源短缺现状的有效原料。CO₂加氢制甲醇被认为是一种可循环的资源利用方法,具有极高的应用前景。极端惰性使得CO₂的活化需要严苛的反应条件,这也是目前诸多科学家面临的普遍问题,高活性催化剂能帮助降低反应势垒,使反应在相对温和条件下发生。本文主要研究纳米多孔金属在温和条件下的反应性能,并对改性后催化剂性能提升的原因、可能的催化反应机理进行探究,具体内容如下:作为对比研究,通过机械合金化和去合金化过程制备了纳米多孔钴（NP-Co）催化剂,使用金属盐NH₄VO₃、K₂Cr₂O₇、MoO₄（NH₄）₂等对NP-Co进行改性,得到改性后NP-CoCr等催化剂。在相同条件下进行催化实验,使用30 mg催化剂,3 mL异丙醇作溶剂,反应压力24 bar(P_H2/P_CO2=3)在140°C条件下反应1 h后对产物分布进行分析。其中,金属V、Cr的促进效果最明显,CH₃OH时间收率达到86.92和89.24μmol g^-1_Cat.h^-1,相比于NP-Co的49.35μmol g^-1_Cat.h^-1有大幅增加。在温和的反应条件下,Cu/ZnO/Al₂O₃催化性能受到抑制略低于NP-Co。通过对改性金属盐比例、去合金化碱液浓度进行考察,得到最优的改性催化剂制备条件,并对一系列的反应条件包括温度和压力、催化剂用量、溶剂种类和反应时间进行优化探究。在30 mg催化剂NP-Co₃Cr、24 bar(P_H2/P_CO2=3)、3 mL溶剂（异丙醇）反应1 h的条件下,140℃时的CH₃OH时间收率在256.4μmol g^-1_Cat·h^-1接近峰值水平。对改性前后催化进行表征,从几何结构和电子效应两个方面对性能改变的原因进行探究。SEM、氮气物理吸脱附等表征证明改性前后催化剂的几何结构没有显著变化;XRD、XPS、和化学吸附以及动力学实验用以探究催化剂的组成、表面金属价态、吸附位点和表观活化能的影响,铬在纳米多孔钴的表面进行负载并对表层钴元素价态进行调节,主要以+2或+3的价态存在,从而促进其催化性能;CO₂-TPR显示催化剂在150°C具有弱吸附解吸峰,在450°C和500°C具有强吸附的高温脱附峰,说明催化剂表面活性位点与CO₂之间的强相互作用;动力学实验证明改性后活化能有显著降低,NP-Co₃Cr的表观活化能分别为59.08 KJ mol^-1相比于NP-Co的89.12 KJ mol^-1有大幅下降,能促进CH₃OH的生成。结合原位傅里叶变换红外光谱对反应机理进行探究,红外光谱表明*HOCO作为中间体参与反应,因此推测CO₂经过RWGS（逆水煤气变换）过程得到甲醇,且反应十分迅速,在5 min内就已基本完成。