目前,温室效应的危害日益严重,将CO₂资源化利用的绿色措施,即通过转变CO₂为其他化学产物越来越有必要。甲醇作为一种便于储藏的液体燃料,其工业化生产中主要采用的是以Cu O-Zn O-Al₂O₃为催化剂,H₂/CO/CO₂混合气为原料气的低压甲醇合成法。其中在合成甲醇反应过程中关于Cu和Zn的催化作用,已经有了比较深入的研究,但对于不同气氛下催化剂的表面反应过程并不明确。本文首先通过研究工艺参数p H值、沉淀温度、陈化时间对Cu-Zn O催化剂性能的影响,确定出较佳工艺参数p H7、沉淀温度70℃、陈化时间2h。运用以上工艺参数,制备不同组分比的Cu-Zn O催化剂和不同Zr含量的Cu-Zn O-Zr O₂催化剂。结合TPSR技术对催化剂表面气体吸脱附研究的现状,利用化学吸附仪和质谱联用将TPSR技术应用于测试催化剂表面吸附-脱附CO、CO₂、H₂的性能以及催化剂表面反应过程进行探究。研究结果表明:（1）在H₂/CO₂气氛下,Zn含量较多Cu粒径较小的催化剂有较高的CO₂转化率和甲醇产率;而Cu/Zn=4.5/4.5的催化剂发生逆水汽反应（CO₂+H₂→CO+H₂O）生成CO的量较少,甲醇选择性较高。（2）在H₂/CO气氛下,随着催化剂Cu含量增多,CO转化率增加,而Zn含量较多的催化剂可以使CO先水汽生成较多CO₂,CO₂加氢生成甲醇,来获得较高的甲醇收率和选择性。（3）在CO/CO₂/H₂气氛下CO、CO₂转化率都减小,但甲醇产率增大,表明反应过程中CO、CO₂气体互相竞争,其中Cu/Zn=3/6的催化剂具有较大的甲醇选择性,甲醇由CO水汽反应生成CO₂进一步加氢合成。（4）在H₂/CO₂气氛下,Zr含量6%的Cu-Zn O-Zr O₂催化剂具有较高的CO₂转化率和甲醇产率;且Zr含量6%的Cu-Zn O-Zr O₂催化剂发生逆水汽反应（CO₂+H₂→CO+H₂O）生成CO的量较少,所以甲醇选择性也较高。在H₂/CO气氛下,Zr含量6%催化剂Cu粒径较小,使CO首先通过水汽反应生成较多CO₂,再由CO₂作为碳源加氢生成甲醇,来获得较高的甲醇收率和选择性。相对比在CO/CO₂/H₂气氛下CO、CO₂转化率都减小,表明CO、CO₂气体在反应中互相竞争。