化石燃料大规模的燃烧排放导致大气中的CO₂浓度急剧增长,已引发一系列环境问题,从而严重威胁到人类的生存。减少CO₂排放刻不容缓。CO₂经逆水煤气变换反应（RWGS）转化成更活泼的CO,进而通过费托反应合成碳氢化合物和有价值的化工产品,能有效地实现CO₂资源化利用,从而达到节能减排的目的。CeO₂资源丰富、对环境无二次污染和优越的抗中毒性能,在绿色催化领域已引起广泛关注。本文制备了系列Ce基催化剂,考察了制备方法和过渡金属参与对相应催化剂的RWGS催化反应性能的影响。采用H₂-TPR、XRD、BET、TEM、in-situ XPS、AAS、CO₂-TPD和H₂-TPD等对催化剂进行了表征,建立了催化剂物理化学性质与催化性能之间的关系。主要结论如下:1、CeO₂催化剂制备方法对RWGS反应性能具有显著影响,硬模板法制备的CeO₂催化剂具有最高的RWGS反应性能,CeO₂催化剂表面氧空穴是主要的催化反应活性中心。反应温度为400°C时,CO₂转化速率可达到0.24 mmol·gcat^-1·min^-1,CO选择性为100%。2、过渡金属（M=Ni、Cu、Co、Fe和Mn）对硬模板法制得的介孔Ce基复合催化剂的RWGS反应活性和选择性具有显著影响。Mn+离子可置换CeO₂晶格中的Ce⁴⁺形成Ce-M-O固溶体,且CeM催化剂均有大的比表面积（超过120.0 m2/g）和发达的介孔结构。过渡金属受d带空穴值的影响,使得相应催化剂对反应物CO₂和H₂分子的吸附性能得到不同程度的改善,从而影响催化剂的RWGS反应性能。CO₂转化率遵循如下顺序:Ni-CeO₂>Cu-CeO₂>Co-CeO₂>Fe-CeO₂≈Mn-CeO₂,且CO选择性分别为28.0%、100%、63.0%、100%和100%。3、采用硬模板法制得的CexCuy催化剂具有优越的RWGS反应性能,且Ce/Cu摩尔比对其催化性能具有显著性影响。Cu物种能置换CeO₂晶格中的Ce⁴⁺形成固溶体,Cu物种的引入能有效改善Ce_xCu_yO前驱体的可还原性,且Ce_xCu_yO前驱体经H₂还原可形成表面氧空穴和活性Cu0物种。Ce物种与Cu物种间的电子效应能有效地改善催化剂对反应物CO₂和H₂分子的吸附性能,且活性物种间的协同效应显著地提高了催化剂的RWGS反应性能。Ce_xCu_y催化剂均有100%的CO选择性,CO₂转化率遵循如下顺序:Ce₁.1Cu₁>Ce₁.2Cu₁>Ce₁Cu₁.1>Ce₁Cu₁.2。Ce₁.1Cu₁催化剂有最高的CO₂转化速率,在400°C时达到1.38 mmol·gcat^-1·min^-1,这可能与活性物种间的协同效应得到有效实现有关。同时,Ce₁.1Cu₁催化剂有良好的RWGS催化反应稳定性,低的RWGS反应活性能（42.1 kJ/mol）。