由于化石燃料燃烧产生的二氧化碳（CO2）严重加剧了全球的温室效应,并导致了极端的环境问题,因此充分有效的利用二氧化碳资源一直是急需解决的问题。其中CO2加氢制甲酸是一种原子经济反应,原子利用率为100%。催化加氢制得的甲酸不仅广泛应用于工业生产中,而且可以直接作为氢能载体。目前用于二氧化碳加氢制甲酸的催化剂存在着活性低,活性中心易流失等问题。因此,本论文以聚离子液体为载体,研究了一系列的钯基聚离子液体非均相催化剂,用于催化二氧化碳加氢制甲酸。首先,本文设计了双阳离子型聚离子液体负载的钯纳米粒子（Pd NPs）在温和条件下催化CO2加氢制甲酸。结果表明,由于合成的催化剂中金属与载体之间的强相互作用,具有阳离子和疏水性阴离子（双三氟甲磺酰亚胺,[Tf2N-]）的离子液体单元构成的聚离子液体能够均匀分散Pd纳米粒子,促进CO2催化加氢生成甲酸。发现制得的催化剂在CO2加氢反应中显示出优异的催化效果,在0.88 M硼氢化钠水溶液中,80°C,1 h,2 MPa CO2反应条件下,可获得2.19 mmol的甲酸根,TOF可达13.32 s-1,生成的最高甲酸量可达理论值的82%。通过对产物的分析,提出了CO2催化加氢制甲酸的可能机理。本研究证明以聚离子液体作为催化剂的载体,可以提高CO2催化性能,所制备的催化剂在CO2工业上具有潜在的应用价值。接着,我们设计了两种新型的疏水性的双阳离子型聚离子液体,对CO2具有良好的亲和力。由于聚离子液体中丰富的氮原子可以锚定Pd纳米颗粒,所设计的催化剂可以同时快速活化CO2和H2,从而在温和条件下有效地催化CO2加氢制甲酸。由于载体具有强疏水性的[Tf2N-]和CO2亲和性以及在具有低离解能的碱性添加剂三乙胺（NEt3）的协同作用下,制得的催化剂表现出最佳的CO2加氢性能。并在100℃、1 h、总压力4 MPa的三乙胺水溶液中,TOF值达到1190 h-1。通过DFT计算研究了催化过程中的活化能和解离能,表明NEt3的协同作用优于其他碱性添加剂。此外,经过多次循环实验,催化剂的催化活性保持稳定。结合实验结果,提出了可能的反应机理。因此,聚离子液体作为CO2加氢催化剂载体材料具有很大的潜力。总之,本文成功设计合成出了在二氧化碳氢化过程中具有高稳定性和高活性的催化剂,同时为合成具有疏水性和良好二氧化碳亲和性的离子液体聚合物提供了一种新的合成方法。