由于人类对于化石能源的大量使用，不仅导致大量的温室气体CO2的排放，而且会造成能源的短缺。另一方面，CO2是一种无毒、廉价、丰富的C1资源，可以用于各种化学品的生产。对CO2有效的转化利用既能够解决环境问题，又能够缓解能源短缺的现状。目前，CO2的资源化利用技术包括热化学还原、光化学还原、光电催化还原、电化学还原等方法。电化学还原二氧化碳(CO2RR)技术一种利用间歇可再生电力转化CO2的绿色便捷策略，它利用电化学方法，高效的将CO2转化成有价值的化学品或燃料，具有反应条件温和、使用清洁能源、催化转化效率高、可合成多种含碳化合物和能够通过控制电解条件调控目标产物等优势而受到研究者的广泛关注，成为化学和材料科学领域的重要研究对象之一，有希望解决化石能源过度消耗带来的能源危机和过度碳排放造成的温室效应。目前其问题在于产物选择性差、催化剂活性低且制备困难、价格昂贵。而这一技术的主要突破在于设计并合成一种高效率的催化剂，提高转化效率与产物选择性，实现催化剂性能对于工业化的要求，将对环境与能源方面产生革命性的意义。
　　MOF材料的碳骨架不仅结构稳定,孔隙率高,而且MOF本身的N元素依旧能保留在碳骨架中。杂原子N元素作为电催化领域有很大影响力的元素,能有效的改变材料的电子状态提高电子密度，降低反应活化能，促进催化反应的发生,提高催化剂活性和优化反应过程，本文采用ZIF-8掺杂过度金属Cu、Ni元素作为催化剂前驱体，制备了一系列不同过度金属掺杂的单原子或纳米催化材料;通过高温碳化过程生成单原子催化剂，并进行了催化剂性能的测试跟结构的分析。