温室效应气体CO2，由于其稳定的化学性质，需要耗费大量的外部能量才能实现其转化。本文尝试采用TiO2光催化技术还原CO2，利用太阳能实现CO2制备CH4和CH3OH等含碳有机物。　　 通过高温水热法合成了具有较大比表面积和中空管状结构的一维TiO2纳米管，进一步以TiO2纳米颗粒和纳米管为载体，采用浸渍法制备了不同Pt负载量的Pt/TiO2纳米颗粒和纳米管光催化剂；采用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、光致发光光谱(PL)、低温氮气吸附-脱附和CO脉冲吸附等方法表征了相关物质的组成和结构；考察了Pt金属负载量对光催化剂表面形貌和光信号响应的影响；通过气固相光催化H2O还原CO2反应中产物的定性和定量分析，对催化剂的光催化性能进行评价，并研究了反应温度、光辐射强度、水碳比等参数对光催化反应的影响，探索了催化剂物化性质与光催化性能之间的内在关系。　　 研究结果表明，紫外光照射下，Pt/TiO2纳米光催化剂能够在常压和较低温度下将CO2还原成CH4、CO和C2H4等物质；负载Pt金属可提高TiO2对紫外光信号的响应，提高光催化效率。通过对Pt/TiO2纳米颗粒的研究，发现0.12wt.％是Pt金属最佳负载量，323 K下水碳比0.02，紫外光照射10 h，主产物CH4生成量为1.5μmol.gTi-1；提高反应温度、水碳比、紫外辐射强度等条件，均能够提高CH4等产物的累积生成量；在紫外光照射条件下，具有较大比表面积和管状结构的Pt/TiO2纳米管光催化剂较纳米颗粒催化剂能够产生更多的电荷转移活化分子[Ti3+-O]*，因而具有更强的光催化水还原CO2性能，在同样条件下，0.15 Pt/TiO2纳米管光催化剂上CH4积累生成量达到2.7μmo1.gTi-1。研究发现，将催化剂颗粒涂膜处理后，能够降低颗粒间的遮蔽，具有更大的铺展面积，因此光利用率明显提高，有利于产物的生成；结合表征和实验结果，对气固相光催化水还原CO2反应途径进行了探索和总结。