CO2催化转化受到世界范围的广泛重视。通过CO2加氢合成高附加值化学品及燃料被认为是CO2转化最有效途径。发展高活性、高选择性CO2加氢催化剂已经成为催化领域热点课题。本论文针对氧化铟系CO2加氢新型催化体系开展理论和实验研究。理论研究部分，我们运用密度泛函理论，首先研究了CO2在In2O3表面的吸附、活化及加氢和质子化过程，发现CO2在In2O3表面易被吸附和活化，In2O3对CO2加氢生成HCOO反应的选择性很高，并且有效地抑制CO生成，说明In2O3有利于CO2加氢反应。然后，我们研究了In2O3表面上氧缺位的形成，发现不同氧缺位的活性不同，给电子能力不同，对CO2的吸附和活化能力不同。在所有氧缺位中，Ov4活性最好，给电子能力最强，对CO2的吸附和活化能力也最强，所以Ov4对CO2加氢合成甲醇最有利。因此，我们研究了在Ov4氧缺位上CO2加氢合成甲醇的完整反应机理，并且发现氧缺位的易生成和易修复特性促使反应不断进行。此外，通过对CO2在Pd4/In2O3的模型催化剂上的不同位置的吸附性能和吸附构型的研究，我们发现Pd团簇和In2O3的界面是CO2吸附和加氢最有利的位置。在Pd和In2O3协同作用的影响下，我们探究了CO2加氢合成甲醇在Pd4/In2O3的模型催化剂上的完整反应路径：HCOO路径、逆水煤气(RWGS)路径、HCOOH路径。通过比较这三种最可能的反应路径，我们发现HCOO路径和RWGS路径从反应热的角度上，彼此相互竞争。为了进一步预测反应的主导路径，我们通过微观动力学计算了两种反应途径下的速率控制步骤的反应速率，结果证明了HCOO路径是合成甲醇是最主要的反应路径。在此基础上，我们通过微观动力学分别研究了反应条件如：温度、压力、原料气比例对在Pd4/In2O3模型催化剂上CO2加氢合成甲醇反应的影响，从而为实验研究提供了有力的指导。最后，我们研究了甲醇在PdIn表面脱氢的能力，从反方向为甲醇合成在Pd/In2O3催化剂上的高选择性提供佐证。同时，我们研究了范德华力对小分子物种吸附能和反应势能的影响。实验部分，我们对In2O3体系催化剂进行了原位红外漫反射光谱研究，发现实验结果与理论研究结果非常吻合。CO2在In2O3表面上吸附形成了carbonate和bicarbonate的物种，说明In2O3确实增强了CO2的吸附和活化，但CO很容易与In2O3表面O原子反应生成CO2脱附。这一结果恰好证实了计算结果。然后我们在常压下进行CO2加氢反应的活性和选择性评价，发现：(1)三种催化剂对CO2加氢活性应顺序为Pd/SiO2>Pd-In2O3/SiO2>In2O3/SiO2；(2)Pd-In2O3/SiO2和In2O3/SiO2催化剂对CO选择性为100%且无CH4产生，即该催化剂对逆水煤气反应有活性而对CO2甲烷化反应没有活性，而在Pd/SiO2催化剂上，CO和CH4均可产生。活性评价结果证明了In2O3可以抑制逆水煤气反应的结果。选择性评价结果证明了Pd-In2O3/SiO2对CO2和CO的加氢的特殊选择性，即在Pd-In2O3/SiO2催化剂上，CO2加氢可以生成CO，但是CO却不能加氢生成CH4。而造成Pd-In2O3/SiO2催化剂这一特殊的选择性是由于PdIn合金的形成。我们结合原位红外漫反射光谱及密度泛函理论证明了Pd-In2O3/SiO2催化剂具有独特选择性的原因是在PdIn合金表面CO吸附的减弱，并且H2的解离和CO加氢的能垒更高。常压下CO2加氢的实验结果同时也证明了CO2加氢合成甲醇计算结果的正确性，在Pd/In2O3催化剂上CO2加氢的主要反应机理是HCOO路径，而不是RWGS路径。