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环境污染和能源短缺已经严重威胁到人类的生存与发展,是21世纪人类面临和亟待解决的重大问题,CO2作为导致温室效应的主要气体之一,对未来人类的生存环境和地球的生态系统造成了严重危害。因此,以CO2为原料合成高附加值有机物已成为CO2利用的一个重要研究方向,利用具有高催化性能的光催化剂将cO2光催化还原为碳氢原料亦对环境保护和能源的再利用都具有重要的意义。本文分别采用混合煅烧和光沉积方法制得BiVO4/g-C3N4催化剂和贵金属Au、Pt和Pd负载的BiVO4/g-C3N4复合光催化剂,接着通过优化催化剂结构合成Z型BiVO4-Au/g-C3N4催化剂,采用XRD、UV-Vis、SEM、TEM、FT-IR、PL和XPS等表征手段,对催化剂的元素组成、形貌结构和光学性能等进行了分析,并将它们应用于光催化还原cO2为CH3OH反应中,考察其光催化效果。此外,还研究了催化剂加入量、光照时间、贵金属负载量、反应压力、牺牲剂浓度和NaOH浓度等条件对Z型BiVO4-Au/g-C3N4催化剂体系光催化还原CO2效果的影响,并探讨其反应机理。结果表明:通过煅烧方法制得的BiVO4/g-C3N4光催化剂具有良好的可见光响应能力,其中50wt%BiVO4/g-C3N4表现出最好的光催化活性。贵金属Au、Pt和Pd通过光沉积法能够很好地负载在BiVO4/g-C3N4上,其中Au-BiVO4/g-C3N4催化剂表现出最佳的光催化还原CO2性能。当采用Z型50wt%BiVO4-1wt%Au/g-C3N4催化剂,光照时间5h,反应压力5MPa,NaOH浓度为1mol/L,Na2SO3浓度为0.1mol/L时,光催化还原CO2为 CH3OH 效果最佳,CH3OH 的产量为 19.76μmol·h-1·g-1 分别是 50wt%BiVO4/g-C3N4的2.47倍和1wt%Au-50wt%BiVO4/g-C3N4的1.49倍,光催化还原CO2效率得到显著提升。