В статье приведены результаты исследования по разработке и усовершенствованию наноразмерных гетерогенных нанокатализаторов на основе меди и оксида цинка для последующей переработки синтез-газа в метанол. Представлены общие сведения о видах нанокатализаторов для получения метанола, обоснованы методологические подходы к разработке новых и усовершенствованию имеющихся нанокатализаторов. Показаны результаты лабораторных исследований, связанных с созданием структур новых типов нанокатализаторов, обоснован оптимальный их состав и проведено компьютерное моделирование с использованием программы "Material Studio". Исследованы модификации матриц нанокатализаторов, промоторов и соотношений Cu/Zn в катализаторах. Описан механизм химических реакций, происходящих на поверхности металлических наночастиц, при получении метанола из синтез-газа, смоделирован процесс адсорбции СО на поверхности наночастиц меди, показан процесс разделения и получения метанола, рассчитана энергия активации протекающих химических реакций. Разработаны компьютерные модели: наночастиц на основе Cu и ZnO; адсорбции СО на поверхности наночастиц; присоединения водорода к поверхности наночастиц; получения метанола на поверхности наночастиц с расчетом энергии активизации химических реакций на поверхности наночастиц. Разработана технологическая схема получения метанола с использованием наноструктурированного биметаллического катализатора. Показано, что полученные нанокатализаторы на основе Cu и ZnO, имеют оптимальные каталитические свойства для лабораторных экспериментов.