CO₂加氢可以将CO₂转化为高品质化学产品，不仅可以缓解CO₂过量排放所导致的温室效应问题，也可以缓解化石能源消耗殆尽所带来的能源问题。然而，传统的催化CO₂加氢反应方法存在反应条件苛刻、产物选择性低等问题。相比之下，低温等离子体由于其高活性等优势，被认为是促进CO₂加氢反应得以进行的有效方法。介质阻挡放电（Dielectric barrier discharge，DBD）是最常用的等离子体放电发生形式，具有装置简单、实现成本低、能量密度高、无二次污染的优点，已经在工业废气处理中显现出了良好的效果。相比于等离子体单独催化，等离子体与催化剂协同催化反应可以达到更加理想的效果，但是传统催化剂形状存在积碳后导致反应器堵塞、压力损失变大等缺陷，结构型催化剂则能够弥补传统催化剂的缺陷。本文以泡沫金属镍和金属泡沫铜为基础制备结构型催化剂，通过水热合成法在泡沫镍和泡沫铜上分别负载了Ni、Co、Fe三种活性金属，并将其与同轴DBD结合进行CO₂加氢反应，考察反应体系运行过程的放电特性与反应性能，以获得提升反应性能的运行条件。研究结果表明，负载单金属催化剂显著增强了放电强度，特别是Ni/泡沫镍催化剂表现出最佳放电特性，包括增加的电流脉冲幅值、正弦化的电流波形和提高的电子密度，促进了CO₂加氢化学反应。在反应性能方面，Ni基催化剂在泡沫镍和泡沫铜载体上都表现出较高的CO₂和H₂转化率以及CH₄选择性，而负载Co和Fe的催化剂则选择性较低。此外，负载Ni/泡沫镍催化剂在转化CO₂和H₂方面具有较高的能量利用效率。

等离子体协同催化；CO2加氢；介质阻挡放电；金属泡沫催化剂