利用太阳能可持续转化CO2-H2O生成燃料或高附加值化学品,是实现碳中和的有效途径之一。传统热催化CO2加氢反应需要额外消耗大量的氢气,而利用太阳能光催化分解水产生氢并直接参与CO2加氢的协同催化反应将为高效转化CO2-H2O提供新的思路。本文利用一锅法合成兼具有良好光催化分解水产氢和热催化CO2加氢性能的Cu0/Cu2O双功能催化剂,发现该催化剂具有优异的光-热耦合催化转化CO2-H2O的反应性能。围绕Cu0/Cu2O双功能催化剂的制备及其光-热耦合催化转化CO2-H2O的构-效关系,本论文从以下两个方面开展系统的研究:（一）通过调变还原剂（N2H4）与铜盐前驱体的比例,利用一锅法合成Cu0与Cu2O比例可控并且能够形成紧密接触界面的Cu0/Cu2O催化剂。与Cu、Cu2O及机械混合的Cu+Cu2O催化剂相比,Cu0/Cu2O催化剂的光催化分解水、热催化CO2加氢及光-热耦合催化C02-H2O的反应性能均得到明显提升。进一步的研究表明Cu0/Cu2O催化剂的光催化分解水、热催化CO2加氢及光-热耦合催化CO2-H2O的反应性能与一锅法制备的催化剂所形成的紧密接触的Cu0和Cu2O界面及Cu0与Cu2O 比例密切相关。其中N2H4与铜盐前驱体比例为2:1时合成的Cu0/Cu2O催化剂表现出最高的光-热耦合催化转化CO2-H2O的反应活性（383 K时,产生13.2μmol g-1h-1CO和2.6 μmol g-1h-1 CH3OH）。反应性能的提高归因于Cu0与Cu2O之间合适的比例及紧密接触形成的Cu0和Cu2O界面,这不仅有利于光催化反应和热催化CO2加氢反应的进行,而且有助于光催化反应和热催化CO2加氢反应的直接耦合协同。（二）通过调变碱（NaOH）的投入量合成球形向八面体形过渡的不同形貌Cu0/Cu2O-R2催化剂,并应用于光解水及光-热耦合催化转化CO2-H2O的性能评价。结果表明,球形催化剂表现出更高的CO2-H2O还原活性（383 K时,CO、CH3OH和H2的总产率提升～4倍）。其性能的差异可能是由于:一方面,八面体颗粒主要暴露的（111）晶面呈现偏正电性,不利于CO2-H2O的电子的还原反应的进行;另一方面,暴露多个晶面的球形催化剂相比主要暴露（111）晶面的八面体形催化剂存在更多有效的Schottky接触位点,能够实现更高效的光生载流子的分离和迁移,加速表面反应进行,从而提高催化反应性能。