目前石油裂解是制备低碳烯烃（C₂^=C₄⁼）的主要方法,作为重要的化工原料和合成中间体,低碳烯烃的需求矛盾日益突出。我国能源的结构特点—富煤贫油,开发以煤为原料经合成气（CO+H₂）直接制备低碳烯烃的间接转化工艺路线,是缓解我国石油资源短缺和优化合理利用煤炭资源的重要途径,研究意义重大。论文主要以Fe-Zn双金属催化剂为研究对象,采用一段式固定床反应器,将合成气经一步法直接转化为低碳烯烃。并运用TG、BET、XRD、H₂-TPR、SEM、CO₂-TPD等技术表征手段分析催化剂的物理化学性质,系统地考察了制备方法、制备条件、预处理温度、反应工艺条件以及助剂改性等方面对Fe基催化剂性能的影响。研究表明,采用Na₂CO₃连续并流共沉淀制备的Fe-Zn催化剂性能最佳,催化活性为95.09%,C₂^=C₄⁼的选择性达53.32%;当Fe-Zn摩尔比为1:1时,催化剂孔结构性质最好,对应活性和选择性也最优;过高的还原温度容易造成催化剂颗粒烧结聚集,活性下降,以300⁴00℃还原为宜;得到适宜的反应工艺条件:温度区间330³50℃,压力2.0 MPa,空速2000³000 mL/（g·h）;并在此范围内进行100 h的寿命考察,稳定性表现良好;超临界相态反应时,催化剂性能高于气相反应,CO转化率高达99%,C₂^=C₄⁼的选择性为57%。助剂改性结果发现,Na、K助剂均能促进Fe-Zn催化剂表面CO的解离吸附,抑制H₂吸附;进而降低CH₄的选择性,提高CO转化率和C₂^=C₄⁼选择性,而且K的改性效果更佳;随Mg助剂含量的增加,Fe-Zn催化剂的活性依次降低,WGS反应活性提高,但不利于低碳烯烃的生成;稀土金属La的加入能略微提高C₂^=C₄⁼选择性;Ce助剂加入减弱了Fe-Zn间相互作用力,致使催化剂性能降低。结构助剂Al₂O₃、SiO₂、TiO₂与Fe之间作用力的不同,造成其催化性能均不如Fe-Zn催化剂好。