二氧化碳（CO₂）,既是主要的温室气体,同时也是一种廉价的碳资源。将CO₂转化为高附加值化学品会极大地造福于人类的生产生活。不同于传统的热催化方法,介质阻挡放电（DBD）等离子体与催化剂的结合可在低温常压的反应条件下将二氧化碳加氢制得甲醇。本论文中,选用来源广泛且成本低廉的铁作为催化剂的活性组分,同时利用催化剂与等离子体间的协同作用来提高催化活性和选择性,取得了以下的结果和结论:（1）在等离子体催化二氧化碳加氢制甲醇的实验中,反应条件会显著影响原料气的转化率及产物的选择性。通过对空管实验的条件进行考察,得出优化的实验条件:循环水温度60 ^oC、气体总流速75 ml/min、气体摩尔比例CO₂:H₂=1:3、放电功率18 W。（2）铁基催化剂的载体材料由于吸附性质以及介电性质的不同表现出不同的催化活性。其中,在实验考察的金属氧化物载体中,γ-Al₂O₃有利于甲醇的生成。相关表征结果表明:γ-Al₂O₃有更强的二氧化碳吸附能力,同时其介电常数比较小,有利于产生等离子体,进而促进二氧化碳分子的活化。而对于分子筛载体而言,酸性相对较弱的TS-1分子筛能将二氧化碳加氢直接制得乙酸。（3）Fe-γ-Al₂O₃催化剂的负载量与催化活性间呈现出火山曲线的关系。当负载量为5 wt.%时,铁基催化剂表现出最佳的二氧化碳加氢活性,二氧化碳转化率达到11.7%,甲醇选择性达到57.9%。据此推测:较低负载量的铁基催化剂有利于活性金属的高分散以促进甲醇的生成。（4）催化表征和等离子体诊断结果表明催化剂中的氧空位数量与催化性能之间呈现出一定的线性关系,因此,推测催化剂氧空位可能是等离子体催化二氧化碳加氢制甲醇的活性位。此外,对比CO₂/H₂等离子体中的基元反应的活化能,我们推测合成甲醇的优势反应路径为CO₂→CO*→COH*→HCOH*→H₂COH*→CH₃OH*。