CO₂是主要的温室气体之一，对CO₂进行有效回收利用，使地球上的CO₂实现良性循环，既能够缓解能源危机，又可降低温室效应的影响，具有解决能源及环保问题的双重意义。CO₂加氢合成甲醇并脱水转化为二甲醚是一个复杂的化学过程。论文对二氧化碳加氢合成甲醇、甲醇催化剂反应机理和活性中心、二甲醚的生产和应用、二甲醚催化剂制备过程中的影响因素进行了综述，并在此基础上做了如下工作：用水热合成法制备了具有均匀外形的碳微球，将碳微球和金属盐共同分散在水中，采用共沉淀法，金属离子进入碳微球的亲水性外壳，通过煅烧去除碳得到多金属氧化物复合纳米粒子，在CuO-ZnO-Al₂O₃复合纳米粒子表面包裹NaZSM-5分子筛，制备了NaZSM-5@CuO-ZnO-Al₂O₃核壳催化剂，并通过XRD、SEM、EDS、BET、TG-DTA等进行了结构表征，研究了其对二氧化碳加氢合成二甲醚的催化活性。实验结果表明，NaZSM-5@CuO-ZnO-Al₂O₃核壳催化剂对二氧化碳加氢合成二甲醚具有较高的活性，在压力3.0MPa，空速1800mL·gcat^-1·h^-1，CO₂/H2=1:3（体积比），温度270℃的反应条件下，CO₂的转化率达到48.3%，二甲醚的收率和选择性分别达到23.4%和48.5%。以膨胀石墨为载体，用超声法制备了CuO-ZnO-Al₂O₃层状催化剂，采用XRD、TG-DTA、SEM和BET进行了表征，将其和甲醇脱水催化剂HZSM-5机械混合，得到复合催化剂，用于二氧化碳加氢一步法制备二甲醚，并在高压微分固定床反应器上考察了其催化活性，在反应温度为265℃、空速为1800mL·gcat^-1·h^-1、碳氢比1:3（体积比）、压力3.0MPa、CuO-ZnO-Al₂O₃/HZSM-5=2:1（质量比）、w（CuO/ZnO）=2:1，膨胀石墨的添加量为5%时，CO₂的单程转化率达到了45.43%；二甲醚的选择性和收率分别为37.81%和17.18%。