目前,由于各种工业活动过程中化石燃料的消耗以及伴随着废气的排放,能源消耗和气候变化已然成为一个严重的问题。排放的废气中,二氧化碳(CO2)气体的大量排放是导致气候变化的重要原因之一,大量CO2的排放对全球环境造成重大的负面影响。到2016年时,地球大气中的CO2的浓度第一次超过400ppm(百万分之),这个数值远高于工业革命开始之前的280ppm。但是,CO2作为一种容易获得的可再生碳资源,具有无毒,丰富且廉价等优点。所以,人们开始将更多的注意力投入到循环利用CO2资源。不过,CO2在热力学和动力学上是稳定的,以至于CO2很难被充分转化为有价值的化合物。但是,由于羰基中碳原子周围电子数的不足,使得CO2可以和碱性化合物或高还原性的物质反应。因此,我们探究了利用碱金属及碱金属硼氢化物还原CO2的反应。首先,我们系统地研究了碱金属在CO2气氛下的热化学行为,并首次研究了碱金属与CO2反应生成的碱金属碳酸盐和单质碳(A2CO3@C(A=Li,Na,K))的复合材料与氢气(H2)反应的甲烷化性能。实验结果表明,在不使用催化剂的情况下,A2CO3@C的复合材料与H2在中等温度下反应,可以高选择性且有效地产生无COx的甲烷。在这些A2CO3@C的复合材料中,碳酸锂和单质碳(Li2CO3@C)的复合材料表现出较好的甲烷化性能,它的甲烷化的选择性可以达到100%,反应后的气相产物中甲烷(CH4)的产率和摩尔百分数可分别达到30.3%和26.6mol%。实验结果揭示了A2CO3@C的复合材料与H2反应过程中生成的CH4是由于碱金属碳酸盐和单质碳的协同作用。这项工作提供了一种利用CO2资源生产CH4的替代方法。然后,在本文中,我们系统地研究了碱金属硼氢化物(ABH4(A=Li,Na))在CO2气氛下的热化学行为,并系统地研究了静压下ABH4与CO2反应生成的气相与固相产物。实验结果表明,通过预处理,反应比例,反应温度等反应条件的改变,在中等温度下,可以利用硼氢化物高选择且有效地将CO2转化为甲烷(CH4)。球磨预处理后的ABH4与CO2在350℃的温度下,以2:1的比例反应24小时后的甲烷化性能最佳,LiBH4或NaBH4与CO2反应后的气相产物中CH4的产率可分别达到59.63%,57.4%。这项研究提供了一种利用ABH4将CO2资源转化CH4的方法。最后,在本文中,我们首次在机械化学条件下研究了碱金属硼氢化物(ABH4(A=Li,Na))与二氧化碳(CO2)的固-气非催化反应。已有很多研究者付出大量的努力研究了ABH4的溶液CO2的反应过程以及其反应机理。但是,在室温条件下,以ABH4作为还原剂以及氢源供体与CO2进行固-气非催化球磨反应,来实现CO2的转化尚属罕见。在环境温度下,我们利用ABH4与CO2的机械化学反应,在气相产物中发现了氢气(H2)和三甲基硼烷(B(CH3)3),并且在固相产物中发现了硼酸盐,甲酸盐和甲氧基物质。