马骏驰，丁红蕾，潘卫国，邱凯娜，穆啸天，张凯，赵悦彤，郭⼠义，
丁承刚，邓云天海藻生姜洗发水
摘要：⼆氧化碳(CO2)作为⼀种⽣产⾼价值燃料和化学品的可再⽣碳源，将其催化转化为⼯业相关的化学品是减少温室⽓体排放的⼀项战略。近年来的研究表明，热催化CO2加氢制备甲烷技术因副产物少、转化率⾼、成本较低等优点⽽成为最具有吸引⼒的选择。催化剂的研究是这项技术的关键。本⽂结合近年来热催化技术催化CO2甲烷化常见的催化材料的发展现状，从催化剂的研究视⾓出发，从载体、负载⾦属等⽅⾯分析其对催化剂的活性和选择性的影响；系统介绍了粒径、⽐表⾯积、负载量、碱性位点、氧空位、分散度等对CO2甲烷化的影响；简述了甲烷化反应路径及反应过程中产⽣的中间体。最终提出了未来CO2甲烷化的主要研究⽅向，以期为热催化技术的研究提供参考和借鉴。 关键词：热催化还原；CO2加氢；甲烷；催化剂；载体；负载⾦属；反应机理
1 引⾔
化⽯燃料的消耗和温室⽓体(GHGs)的排放随着城市化进程的迅速增加产⽣了⼀系列全球性环境⽓候问题，严重危害了⼈类的⽣存和⽣态环境。因此，如何⾼效、环保、经济的处理CO2受到研究者的⼴泛关
注。⽬前常⽤的CO2治理⽅式是碳捕集、封存和化学利⽤。碳捕集与封存是收集⼤型发电⼚所产⽣的CO2并储存。化学利⽤是通过化学反应将CO2转化为有附加值的燃料和有机物如CO、CH4、CH3OH等，在减缓⽓候变暖的同时，也降低了⼈类对化⽯能源的依赖。⽬前，CO2转化技术有电催化、光催化、⽣物催化、等离⼦体催化和热催化等。热催化相较于其他技术具有CO2转化率⾼、副产物少、CH4选择性好、反应速度快、受热均匀等优点。因此，该技术有效减少了⼯业中的CO2，并将CO2变废为宝，具有良好的发展前景。
1902年Sabatier提出了CO2与H2转化为CH4的可⾏性（式1），其反应⽅式如图1所⽰。在常压下CO2甲烷化的热催化还原通过逆⽔煤⽓反应(RWGS)和甲烷化反应产物分别为CO和CH4。断裂CO2中热⼒学稳定的C=O键(键能=783kJ/mol )是⼀个主要的挑战。开发⾼效稳定的催化剂从⽽降低活化势垒，在CO2转化为有价值的化合物中⾄关重要。
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O △H 298 =-164.9KJ/mol （1）
CO2 +2H2 = CO+ 2H2O △H 298 =41.2KJ/mol （2）
甲烷的⽣成受到热⼒学的限制，降低操作温度会降低反应动⼒学，使得甲烷的产率变低。此外，为了保持较⾼的甲烷选择性和抑制CO的产⽣，应尽可能的减少逆⽔煤⽓反应(式2)。本⽂综述了近⼏年热催化CO2加氢制备CH4的研究进展，详细介绍了载体、活性⾦属、负载量、制备⽅法等对甲烷化过程
的影响，简述了甲烷化反应机理，并对热催化CO2技术的发展趋势进⾏了展望。
2 催化剂载体及制备⽅法
载体是负载型催化剂的重要组成部分，对提⾼负载型催化剂的选择性和活性具有重要意义。⽬前，CO2甲烷化催化剂常⽤载体有：⾦属氧化物、沸⽯、⾦属有机框架(MOFs)等。载体具有较⼤的⽐表⾯积和适宜的孔道结构，并通过形成⾦属-载体界⾯或者⾦属-载体相互作⽤⼒来影响催化剂的性能。此外，载体对活性⾦属的形态、CO2的吸附和催化剂的性能影响显著。因此，需要探索⾼效稳定的催化剂，以期早⽇实现CO2加氢合成甲烷技术⼯业化。
2.1制备⽅法
催化剂的性能对CO2的转化率、产物的选择性、能源效率影响显著，并且⾦属的分散度与催化剂的活性也密切相关，可通过改善催化剂的粒径、结构、形貌以及制备⽅法等⽅式制备出性能优异的催化剂，其中制备⽅法是⼀个重要的因素。常规的制备⽅法有浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法和⽔热合成法等。
灯箱广告制作浸渍法是利⽤⽑细管压⼒将活性组分压⼊⽀架孔隙通道中，操作较简单。共沉淀法是在溶液中加⼊沉淀剂，使溶液中⾦属离⼦共同沉淀，得到化学成分均⼀的纳⽶粉体材料。Gao等采⽤浸渍法制备的Ni-
大功率变频电源Ce/ZSM-5，具有较⾼的⽐表⾯积(286.43m2/g)和微孔结构，从⽽改善了⾦属-载体的相互作⽤，抑制了碳的⽣成，表现出较⾼的催化性能和稳定性。莫⽂龙等分别采⽤浸渍法和共沉淀法制备了Ni/Al2O3⽤于CO2⼲式重整，结果表明共沉淀法制备的Ni/Al2O3⽐表⾯积较⼤，为反应提供更多的接触⾯积。
为反应提供更多的接触⾯积。
溶液-凝胶法可以促进活性组分在载体上⾼度分散。Shima等通过溶胶-凝胶法制备了Ni/SiO2-Al2O3，CO2的转化率达到82.38%，CH4的选择性达到98%，10h 的耐久性测试中表现出较好的稳定性，这与Ni⾼度分散在催化剂上有关。⽔热合成法是在⼀定温度和压⼒下通过⾼压反应釜使不溶或难溶的物质溶解，并进⾏材料合成与处理的⼀种⽅法。Chotirach等采⽤⽔热合成法制备的TiN-SBA-15，有效地保持了⾼有序的形貌结构，在甲烷⼲重整反应中获得较⾼的CO2和CH4的转化率。各制备⽅法的优缺点总结于表1。
amadori2.2 ⾦属氧化物载体
⾦属氧化物因价格低，易获得在催化领域得到⼴泛应⽤。常⽤的氧化物载体有Al2O3、ZrO2、MgO、TiO2等。
γ-Al2O3因价格低廉、适宜的孔隙率、较⾼的热稳定性和⽐表⾯积⽽成为⼯业上最常⽤的催化剂载体。
Beuls等将Rh有效负载在γ-Al2O3表⾯，研究发现，Rh的负载使得γ-Al2O3的孔径变⼤，从⽽提⾼了催化性能。
⾦属离⼦和⾦属氧化物之间存在较强的作⽤⼒，因此在催化剂中存在混合氧化物固溶体。Aziz等通过溶胶-凝胶法制备了5%Ni/γ-Al2O3，研究表明，在该催化剂中检测到了NiAl2O4，使得CO2转化率降低。Abate等在γ-Al2O3中复合TiO2和ZrO2 有效抑制了NiAl2O4尖晶⽯的形成，减弱了⾦属和载体界⾯的相互作⽤⼒从⽽提⾼CO2的吸附量。Gac等研究了不同含量Ni与ZrO2、γ-Al2O3、CeO2对CO2甲烷化的影响，结果表明，载体对NiO的还原性、粒径、活性位点有⼀定的影响， Ni/CeO2 的CO2转化率最⾼，但Ni/γ-Al2O3具有更⾼的耐烧结性。Guo等研究了不同载体对CO2甲烷化的影响，发现Ni/SiO2在500℃以内，随着温度的升⾼，CO2转化率和CH4 选择性均有所提⾼，⽽在Ni/MgO上主要发⽣逆⽔煤⽓反应。
2.3 沸⽯载体
沸⽯是⼀种具有均⼀孔道和三维⾻架结构的含⽔的硅铝盐矿物，具有⾼⽐表⾯积、孔道结构规整等优点。沸⽯可分为颗粒内和颗粒间的孔隙率，颗粒间孔隙率的存在促进了反应过程中反应物分⼦和产物分⼦的迁移，在甲烷化过程中CO2被框架外物种激活并补偿阳离⼦。
ZSM-5具有有序的多孔结构、⾼⽐表⾯积和适量的碱基位点，⼴泛应⽤于CO2重整、CO2甲烷化和甲
烷还原NO的研究，并且与Ni相结合表现出显著的催化活性和选择性。Sholeha等制备的Ni/NaA由于较⼩的微孔尺⼨限制了CO2的扩散且10h内过早失活，⽽介孔尺⼨⼤的Ni/NaZSM-5可稳定催化40h。Guo等采⽤浸渍法制备了Ni/ZSM-5、Ni/MCM-41、Ni/SiO2、Ni/SBA-15，结果发现，Ni与ZSM-5 的协同作⽤和较⼩的孔径使得Ni/ZSM-5催化活性最优。
2.4⾦属有机框架载体
⾦属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)由⾦属离⼦和有机配体构成，也被称为多孔配位聚合物，具有可调节的⾻架结构、多样的晶体结构、较⾼的⽐表⾯积和孔隙率、优异的适应性等优点，是⼀种⾮常有前途的新型多孔材料。
⾦属掺杂和化学功能化修饰MOFs可以有效提⾼CO2吸附能⼒和选择性。以Zr基⾦属有机⾻架作为载体，经搅拌离⼼后制备的Ni/UiO-66，具有良好的活性和稳定性。Mihet等对⽐浸渍法和双溶剂法制备的Ni/UiO-66，发现⾼分散度的Ni，增加了催化剂的⽐表⾯积，从⽽显著增强了活性。Vo等通过⽔热合成法制备了MIL-101(Cr)-NH2，其与(HO)2BDC混合，产⽣不饱和的Cr⾦属位点、NH2位点和新的OH位点，CO2的吸附能⼒⽐未混合吸附剂⾼40%。
氧化物低廉的价格成为其特有的优势；沸⽯因具有化学活性的纳⽶结构表现出⾼催化活性，纳⽶催化剂表⾯活性位点的表⾯缺陷使O2-的解离吸附能⼒提⾼，增强了⾮均相催化活性；MOFs材料的⾼⽐表
⾯积是催化反应活性⾼的原因。氧化物、沸⽯和MOFs具有不同的物理性质⽽表现出不同的特征(表1)和形貌(图2)。但这三种载体均可应⽤于CO2的化学利⽤研究，负载⾦属后的氧化物具有良好的催化活性和稳定性，⼯业化前景最为乐观。Ni负载在具有多孔结构的沸⽯上，增强了⾦属Ni的分散度，从⽽具有较好的应⽤前景。由于MOFs对CO2选择性吸附能⼒强，具有稳定的刚性结构且柔韧性好，成为迄今为⽌符合CO2理想吸附剂要求的多孔固体材料之⼀。但载体只是催化剂的⼀部分，还需与负载⾦属协同作⽤提升催化性能。
3 催化剂负载⾦属
3.1负载⾦属特性的影响
3.1负载⾦属特性的影响
CO2性质稳定，需要⾼活性的催化剂促进其还原反应。Mills等研究了元素周期表8-10族⾦属对甲烷化反应的影响发现：⾦属活性Ru > Rh >Ni > Fe > Co >Os> Pt >Ir> Mo > Pd > Ag > Au；选择性Pd > Pt >Ir> Ni > Rh > Co > Fe > Ru > Mo
>Ag > Au。从上述对⽐中发现，贵⾦属的活性远远⾼于过渡⾦属。Rh/Al2O3在低温下(135~200℃)甲烷选择性达到100%，⽽Ni 基催化剂需在500℃以上才能与Rh/Al2O3的催化效果相媲美。Karelovic等采⽤浸渍法制备了Rh/-
Al2O3，CH4⽣成速率随Rh粒径的增⼤⽽加快，同时研究了Ru/TiO2与Ru/Al2O3的对⽐，前者具有更⾼的甲烷化活性，因为Ru粒⼦向TiO2表⾯迁移发⽣羟基反应，促进CO2的解离。Tada等研究发现，在250℃时，分散在Al2O3上的CeO2的⽐表⾯积、氧空位以及吸附量增加，导致甲烷化活性提⾼。
尽管贵⾦属具有优异的加氢性能，但其⾼成本难以适⽤于⼯业应⽤，因此，许多研究者致⼒开发具有低成本、⾼活性和⾼选择性的⾮贵⾦属催化剂，如Fe、Co、Ni等。Ni基催化剂因⾼活性、低价格、易获取⽽成为CO2甲烷化最常⽤的材料之⼀，其催化活性取决于多个因素，如载体、Ni负载量、制备⽅法等，载体的碱性度直接影响CO2的吸附能⼒，⽽载体与⾦属之间的相互作⽤⼒对Ni的还原性、分散度和粒径也具有⼀定的影响。
CO2是⼀种酸性⽓体，易吸附于碱性位点并在⾦属氧化物表⾯反应⽣成碳酸盐和甲酸盐，因此，调整催化剂的碱性度可改善CO2的吸附。碱性位点根据表⾯OH-、⾦属氧对和配位不饱和O2-可分为弱、中等、强碱性位点。Ma等对⽐了
Ni/CeO2、Ni/Al2O3、Ni/TiO2的酸碱度，其中Ni/CeO2的中等强度的碱性位促进了单齿甲酸盐的形成，表现出最优的催化性能。Ahmad等采⽤浸渍法制备Ni/Al2O3 研究CO2甲烷化性能，研究发现，弱碱性位和中碱性位点数量的增加提⾼了催化活性，强碱性位点可能使CO2与催化剂表⾯的化学键结合导致活性降低。
氧空位的数量是影响CO2分⼦活化的重要因素，在CO2甲烷化反应中，H2可部分还原⾦属氧化物并产⽣具有⼀定亲和⼒，在⾼温下(200~450℃)下易与CO2发⽣反应的氧空位。
CeO2是⼀种⼴泛应⽤于催化领域的氧化物，其储氧能⼒与Ce4+易于还原为Ce3+有关。Tada等发现Ni/CeO2表⾯的氧空位可以将CO2还原为CO，易于甲烷化进⾏。Rui等采⽤等离⼦体法制备Ni/CeO2⽤于CO2甲烷化，结果表明，在等离⼦体的作⽤下形成了丰富的Ni-CeO2界⾯位，如图3所⽰，其⽐规则的晶格氧更活泼、还原性更⾼、氧空位更多，有利于CO2低温活化。因此，开发具有⾼分散的⾦属活性位点、⾼⽐表⾯积、增强CO2吸附的催化剂对提⾼CO2转化具有重要意义。
3.2负载⾦属负载量的影响
负载⾦属的负载量决定了其在载体表⾯的分散度和粒径，适宜的催化剂负载量也是CO2甲烷化反应的重要影响因素之⼀。Gholami等制备了不同负载量的Ni/Cr2O3，结果表明随着Ni含量从5wt%增加到20wt%，CO2的转化率从58%提⾼到68.98%，当含量⼤于20wt%时，Ni粒径增⼤、分散度降低、CH4产率下降，此外20wt%Ni/Cr2O3在300℃下稳定运⾏12h未失活，CO2转化率仍能⾼达68.98%。HuDacheng等探索了Ni负载量与Al2O3之间的相互作⽤⼒，当Ni负载量超过20%时，在相对较低的煅烧温度下促进形成了较⼩粒径和β型的NiO。Nematollahi等研究了不同含量的Ni负载在CeO2上的变化，在240℃时Ni含量从5wt%增加到25wt%， CO2转化率提⾼了约80%，此外，在350℃下对25wt%
Ni/ CeO2催化剂进⾏稳定性测试，该催化剂对甲烷化反应具有很⾼的稳定性，50 h后CH4的选择性未降低。
Bukhari等研究了催化剂中Ni含量从1%增加到5%时，Ni分散度增⼤、⾦属-载体之间的相互作⽤⼒增强、碱度增座椅调节器
加，5%Ni/F-SBA-15对CO2的甲烷化反应性能最佳，在400℃下，连续6 h，其CO2转化率为98.9%，CH4选择性为99.6%。CO2甲烷化反应的最佳温度为500℃，当反应温度超过500℃，CO2转化率不再因Ni负载量的变化⽽变化。其主要原因是形成了⼤团簇的NiO减少了活性位点。
3.3催化剂助剂的作⽤
在⾼温下CO2甲烷化反应受到抑制，且催化剂会形成积碳和烧结，从⽽导致部分活性位点失活。Tan等制备的催化剂在长时间的反应中，分散度⾼的⼩颗粒Ni容易聚集并成为⼤颗粒，使得活性位点丧失，导致催化剂失活。因此，⼀些研究者尝试在Ni基中添加第⼆种⾦属以提⾼催化剂的稳定性和催化性能。在Ni中添加贵⾦属，如Ni-Ru、Ni-Pt等体系，可使NiO得到更好的还原，提⾼了⾦属的分散度和H2的吸附能⼒，从⽽提⾼催化活性和稳定性。
助剂可改变催化剂的电⼦结构和⼏何结构，⽽且两⾦属之间的相互作⽤也可改变⾦属的物理和化学效
应。Ray等采⽤不同⽐例的Ni/M(Cu、Fe)混合负载催化剂，Cu或Fe替换Ni后粒径更⼩、分散更均匀。Li等发现Fe的加⼊不仅提⾼了Ni的分散度和还原度，⽽且由于Fe产⽣的电⼦效应以及Fe的存在降低了载体之间的相互作⽤，从⽽提⾼了催化剂在CO2甲烷化中的活性。Liu等采⽤浸渍法制备了Co-Ni/SiO2。该催化剂遵循其独特的反应路径，即CO2与表⾯H发⽣反应⽣成甲酰(CHO)，然后断裂甲酰中的C-O键再氢化⽣成CH4，⽽Co的添加提⾼了催化剂的表⾯电⼦密度。因此，添加适当的Co可显著提⾼催化稳定性和活性。Sun等采⽤共沉淀法制备了掺杂不同含量的钇(Y)作为助剂，研究了Y-Ni/CeO2对
Co可显著提⾼催化稳定性和活性。Sun等采⽤共沉淀法制备了掺杂不同含量的钇(Y)作为助剂，研究了Y-Ni/CeO2对CO2甲烷化的影响。研究发现，Y的掺杂减⼩了CeO2的粒径、增加了⽐表⾯积和氧空位数、增强了⾦属-载体间的相互作⽤⼒、抑制了Ni烧结，且在XRD中没有检测到⽯墨碳，说明表⾯⽆碳沉积。
碱或碱⼟⾦属(BaCaMgSr)廉价、丰富、增加了碱度和氧空位、修饰⾦属活性相、提⾼化学选择性，作为CO2甲烷化反应的第⼆⾦属具有重要意义。Zhang等将Mg和Ca添加在Co/Al2O3上，虽然改性催化剂的活性低于Co/Al2O3，但是碱⼟⾦属掺杂防⽌Co纳⽶颗粒在长时间暴露在反应条件下烧结，但Na和K的添加导致Al(OH)3和尖晶⽯形成，同时形成了焦炭，降低了催化性能和CH4的选择性。Guo 等研究了添加碱⼟⾦属对Ni/SiO2的影响，结果发现SrO和BaO抑制了Ni 烧结，显著提⾼催化性能，在
稳定运⾏50h后， Ni-Sr/SiO2的CO2的转化率为65.5%，CH4 的选择性为97.7%，仅有少量的Ni烧结和表⾯⾦属Ni氧化为NiO。Maria等研究了Ni-USY中引⼊Mg，结果表明，当Mg负载量低于2.5%时，提⾼了Ni分散度和CO2 转化率，当负载量超过2.5%时，Ni与MgO相互作⽤⼒增强，降低NiO的还原性，减少了Ni活性位点数量，导致催化性能下降。Tan等探索了当Mg/Ni的摩尔⽐为0.25时，Ni纳⽶颗粒具有良好的抗烧结性能。Xu等采⽤Mg和Ca作为助剂改性Ni/Al2O3，低温时Mg或Ca的加⼊使催化剂的表⾯碱度增加，加强了CO2的化学转化，但⾼温下强碱性位点的数量增加抑制了CO2甲烷化反应。因此，探索最佳的碱⼟⾦属负载量是⼀个值得关注的问题。
La的添加能促进NiO粒⼦的分散度，提⾼催化剂的稳定性。王⼩柳等制备了10wt%Ni与La的摩尔⽐1：1的改性催化剂，发现La2O3的掺杂对催化剂的结构和催化性能均有显著影响，LaNiO3的钙钛矿结构，增强了La和Ni之间的相互作⽤，提⾼了Ni的分散度、抗烧结性、抗碳沉积性。Dai等采⽤浸渍法分别制备了Ni/La2O2CO3和Ni/La2O3，碳酸盐修饰界⾯有利于形成单齿和双齿甲酸盐，其作为反应中间体，即使CO中毒也能⾼效的转化为CH4，从⽽提⾼了CO2甲烷化活性和抗CO能⼒。
4 CO2甲烷化反应机理
CO2甲烷化反应看似是⼀个简单的过程，但其中间化合物的性质和涉及的步骤是复杂的。如图4所⽰⽬前，⼈们普遍认为CO2甲烷化存在三种反应机理，第⼀种是将CO2解离为CO，CO通过与H2反应⽣
成CH4；第⼆种是RWGS和CO氢化途径；第三种⽅法是CO2直接加H2⽣成CH4，中间过程没有CO的⽣成。⽬前对于中间体的性质以及甲烷形成过程中仍存在许多不同的观点。
研究者们认为CO是CO2甲烷化过程的⼀个中间产物，CO在催化剂表⾯的稳定性决定了其能否脱附并被进⼀步还原。此外，CO的解离被认为是其余还原阶段的速率决定步骤。CO2吸附在载体上，与羟基(-OH)反应⽣成碳酸氢(-HCO3)，被解离的H原⼦与碳酸氢反应并脱⽔，在⾦属与载体的界⾯上形成甲酸中间体(-COOH)，⽣成的甲酸物种进⼀步与H原⼦反应直到⽣成甲烷，该CO2甲烷化可能的反应机理如图5所⽰。Karelovic等提出了CO是重要的中间体，并且CO键解离的活化能与整个反应的活化能相似，因此，CO键离解在反应过程中是⾮常重要的。Westermann等在200~300℃的温度下进⾏傅⽴叶红外变换光谱分析，解离的H原⼦和吸附的CO2反应可产⽣甲酸盐，300~350℃的温度下，甲酸盐可以直接氢化为甲烷。Korhonen等理论证明了单齿甲酸酯是⽣成CH4的关键中间体，但其稳定性较低很难检测到。Pan等也证明单齿甲酸盐向CH4的快速转化。Jim等在CO2甲烷化反应中通过漫反射傅⽴叶变换红外光谱检测到羧基5 min后基本消失，⽽甲酸基在40 min后仍然存在，表明甲酸基与催化剂表⾯的结合⽐羧基更强。
在Ni/Al2O3上的CO2甲烷化反应机理存在其他途径：H2和CO2解离形成的H、CO和O原⼦在催化剂表⾯反应形成碳酸盐，碳酸盐表⾯的基团发⽣还原产⽣中间体甲酸和羟基（HCO3-(ads)+H(ads)→HCOO-(ads)+OH(ads)）的⽣成酸，甲酸类物质吸附在Al2O3上⽣成甲烷。此外，⽔
也是CO2甲烷化反应的产物之⼀，并且⽔的存在可能会影响碳酸盐的形成和稳定性。
对CO2有较强吸附能⼒的CeO2有可能出现新的甲烷化途径。据DRIFTS研究发现，具体过程可表⽰为：
CO2→CO→CH2O→CH3O→CH4。Pan等研究了Ni/CeO2 上的CO2甲烷化过程，发现CO2更容易吸附在Ce3+附近的氧空位上，单齿甲酸盐和单齿甲酸是主要的中间反应体。Arenas等采⽤Ni/CeO2和Ni/Al2O3探讨了CO2甲烷化机理，研究表明，Ni/CeO2结合存在两种有效的活性中⼼：CO2在NiO-CeO2的界⾯和H2在Ni0颗粒上的解离，且Ni/CeO2表⾯未发现碳沉积，使CO2的化学吸附和分解更快；⽽Ni/Al2O3的缺陷在于，所有的反应都在相同的位点上进⾏。Ye等表明Ni0位和Ce3+的存在提⾼了CH4的选择性，同时CO2甲烷化是基于Ni基和CeO2 协同作⽤的结果。Feng等应⽤浸渍法合成的Ni/CeO2表明CO2的活化是决定CH4 产⽣速率的决定因素。
虽然CO2甲烷化机理尚未达成共识，但⼈们普遍认为其按如下规律进⾏反应：（1）CO2和H2吸附在催化剂的表⾯；（2）吸附在催化剂表⾯的H2解离为H原⼦；（3）吸附的CO2转化为其他含碳物质；（4）含碳物质加氢⽣成甲烷。
5 结论
涂锡焊带
CO2是造成温室效应和全球变暖的主要因素之⼀，同时，将CO2更⾼效地转化为增值产品也是本世纪最⼤的挑战。主要结论如下：
结论如下：
1）⽬前，载体的⾼⽐表⾯积提⾼了⾦属或活性相在催化剂表⾯的分散度，同时MOFs作为新兴材料是提⾼CO2甲烷化转化和选择性的候选材料之⼀。
2）通过负载贵⾦属可实现在较低温度下催化CO2甲烷化反应，由于成本较⾼，寻适宜的⾮贵⾦属以及优化催化剂的合成条件等⽅式，使催化剂在较低温度下保持较⾼的活性和稳定性。
3）从活性和经济性⾓度来看，Ni基催化剂价格低廉、活性较⾼在⼯业⽣产中⼴泛应⽤，但存在催化剂易烧结等问题，可通过添加助剂提⾼催化剂的稳定性、抗烧结性、抗碳沉积性。但是助剂的添加需要选择适宜的⽐例和活性⾦属，因此开发⾼效、稳定的催化剂迫在眉睫。
4）对于CO2甲烷化的机理研究，研究者已经发现了可能的反应途径，并检测到了反应的中间产物，但对于决定甲烷选择性的关键因素并不清晰，仍需探索热催化过程中催化剂活性位点结构的关系。
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