化石燃料的燃烧排放出的大量二氧化碳（CO2）是导致地球气候变暖的根本原因，由此诱发了一系列的生态环境问题。因此，CO2捕集及其资源化利用成为一个当今全球性的重要研究课题。CO2可以作为一种重要的化工原料，用于加氢反应、碳酸酯及尿素等化学品的合成。甲烷（CH4）作为代用天然气的主要组成成分，在国民生产中占据着十分关键的地位，将CO2加氢转化为CH4等能源产品具有重要的意义。因此，CO2加氢甲烷化反应有很大的发展前景。　　电制气技术（PtG）通过太阳能或者风能等新能源发电制氢，进而利用CO2加氢反应合成CH4，是一个重要的CO2利用途径。近年来，德国、日本、美国等国已经建成多个PtG示范项目。我国应当大力发展新能源发电技术和CO2捕获技术，大幅降低PtG技术的工艺成本，有效实现CO2减排，同时缓解天然气供应不足的问题。　　本论文首先合成出三种不同晶相的氧化锆（单斜、四方、立方），采用常规浸渍法制备出Ni/ZrO2催化剂，添加Re和W助剂，考察了各种催化剂样品在CO2甲烷化反应中的性能，结合表征结果，分析了氧化锆载体晶相结构、添加助剂对催化剂甲烷化反应性能的影响，主要研究内容总结如下：　　(1)ZrO2晶相对负载Ni的尺寸有显著的影响，通过谢乐公式计算得到Ni/t-ZrO2催化剂的Ni的晶粒尺寸最小（16.79 nm）；　　(2)Ni/t-ZrO2催化剂表面相对较多的碱性位点和氧空缺对CO2有较强的吸附，进而生成的单齿或双齿碳酸盐更容易分解脱附CO2；　　(3)制备出不同负载量（1-9 wt％）的Ni/t-ZrO2催化剂，发现负载量为7 wt%时催化剂活性最高，此时达到金属镍在t-ZrO2表面的单层分散阈值（0.388 g/g）；　　(4)添加4 wt%的Re或W后，Ni/t-ZrO2催化剂的CO2转化率略有提高，在500℃的反应条件下，CO2转化率大于80%，CH4选择性达到85%，添加助剂增加了催化剂表面的氧空缺数量，进而改善了甲烷化反应性能。