能源是一个国家工业化发展的重要标志之一。随着社会的发展,由于不可再生能源的日益枯竭和全球气候变暖的问题,寻找一种可持续且无污染的能源来替代化石能源的研究越来越受到关注。二甲醚（DME）不仅可以作为一种清洁燃料,同时可以通过甲醇直接合成,亦可以通过合成气合成。另外二甲醚能替代民用的石油液化气,并能在燃烧过程中实现高性能和低排放性,也可以作为化工原料加工成其他有价值的化工产品。从合成气一步法制备二甲醚不仅减少了制备中操作过程,也提高资源的利用率,但两种反应过程不同,热力学条件不同,所需催化剂也不同。因此开发一种实现两种反应在空间结构上达到协同效应,并使两种反应连续反生实现热力学耦合的双功能催化剂越来越受关注。本文采用了溶剂热法纳米合成技术,制备了ZnCr₂O₄尖晶石型复合氧化物纳粒子。考查了溶剂热反应时间,溶剂热反应温度和反应物初始浓度等因素对纳米粒子形貌和尺度的影响。反应物起始浓度越大,反应时间越长,反应温度越高,产物的的XRD峰越尖锐,半高宽越窄,晶粒尺寸越小,晶体化程度越高。对复合氧化物ZnCr₂O₄进行了甲烷催化燃烧评价,其中催化起燃温度为300oC,燃尽温度为450oC。通过XRD、SEM、TPD、XPS、Raman等表征手段分析,认为在300oC起燃温度时是ZnCr₂O₄纳米复合氧化物存在的间隙氧物种参与了甲烷催化燃烧反应,在400oC之后可能有晶格氧参与了甲烷燃烧反应。另外设计了以ZnCr₂O₄为甲醇合成催化剂,以γ-Al₂O₃为甲醇脱水催化剂,分别制备了物理混合型、化学混合型和核壳型三种空间效应的ZnCr₂O₄/γ-Al₂O₃双功能复合材料催化剂,并对三种不同空间构效的双功能催化剂进行了合成气一步合成二甲醚反应转化率和选择性的考察。其中物理混合型,化学混合型,核壳型的二甲醚产率分别为2.74%,3.05%,2.54%;二甲醚选择性分别为36%,35%和43%。对于核壳型催化剂反应在压力为1MPa,最佳反应温度为320oC,最佳反应空速为3500 mL·g^-1·h^-1。