CO2电化学还原反应（CO2RR）因其反应条件温和、装置紧凑易模块化等优势被认为是有望解决能源危机、实现碳中和的有效途径。甲酸（HCOOH）作为CO2RR的2电子产物之一,是一种附加价值很高的化工产品。作为主产甲酸的一类金属催化剂之一,铋系材料具有成本低、毒性小、产甲酸的选择性和活性好等优点,是一种具有潜力的CO2RR催化剂。本文以金属铋出发,合成了一系列铋系催化剂,探究了它们在CO2RR中的催化性能,具体的工作内容如下:（1）以五水合硝酸铋（Bi（NO3）3﹒5H2O）为铋源,通过简单的水热法制备了Bi2O3、Bi2S3、Bi2Se3和Bi四种铋系纳米催化剂,采用SEM、TEM、XRD和XPS对各催化剂的形貌、晶体结构及表面化学组成进行了系统表征。这四种催化剂对CO2电化学还原反应皆表现出良好的甲酸选择性,其中金属Bi催化剂的甲酸法拉第效率最高,在-0.9 V到-1.15 V的宽电位区间内达到94%～98%;相对金属,Bi的化合物表现出较高的甲酸分电流密度及产率,其中以Bi2S3最高。以Bi2Se3催化剂作为研究对象,分析了催化剂在电催化还原反应过程中的变化,研究发现CO2电还原反应时首先经历了Bi3+→Bi~0的过程,Bi~0作为催化活性位点催化CO2电还原选择性生成甲酸产物。（2）以柠檬酸铋铵为铋源,硼氢化钠（Na BH4）为还原剂,采用水溶液还原法设计合成了一系列碳负载Bi纳米颗粒,考察了Bi的负载量以及碳载体的种类对催化剂性能的影响。根据TEM、XRD、XPS以及Raman等表征结果可知,Bi纳米颗粒能够均匀负载到载体上,随着Bi负载量的增加,Bi纳米颗粒在载体上的团聚现象加剧。电催化性能测试表明,5%Bi@CNTs的催化剂对CO2RR具有较高的甲酸选择性（88.6%）,此时CO2电催化还原电流密度为-18.84 m A cm-2,甲酸的产率可达351.41μ mol h-1。通过对CO2RR稳定性衰减的探究,发现在CO2电还原过程中阴极电解质浓度不断增加,而阳极电解质不断消耗,导致阳极溶液内阻增加,电极反应受阻,CO2RR电流密度迅速下降,并通过对CO2电还原反应体系中阴、阳极的电极反应的分析,很好地解释了造成这种电催化体系稳定性衰减的原因。