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大气中CO2浓度的增加导致温室效应的形成，从而影响全球气候和自然环境的生态平衡。因此，通过清洁和环境友好的方法将CO2转化为可再生燃料已成为科学家们非常关注的热点问题之一。CO2电催化还原的反应产物可以通过控制电解电位、电解质浓度、温度等简单的方法实现，并且反应所需的电解池结构简单、易于模块化推广，使用的电解质回收便利，因此电化学还原CO2是目前有效利用CO2和缓解温室效应的重要途径之一。在不同的电催化材料中，锡基材料被证明是对CO2电催化还原具有高活性、高选择性、高稳定性和廉价的电催化剂，其主要产物为重要的工业化学品甲酸。本文分别通过水热法和电沉积的方法制备了锡基复合材料作为CO2电化学还原的催化剂，其主要内容如下：
1.通过水热法在碳毡（carbon felt，CF）上沉积前驱体SnS2，在空气气氛中煅烧制备SnO2/CF电极材料。在外加电压为-1.6V（vs.3M Ag/AgCl）时，其电催化CO2还原为甲酸的法拉第效率和电流密度分别可达62.4%和25mA·cm-2，说明介孔结构的SnO2/CF电极材料扩大了电极与电解质的接触表面积，加上导电碳毡作为三维支撑基底和电流收集器，促进了电化学反应过程中的电荷传质以及为反应提供了更多的催化活性中心。
2.采用电化学沉积法制备了以碳布（carbon clothes，CC）为基底的不同摩尔比含量的锡-钴双金属电催化材料（SnxCoy/CC）。结果表明，当双金属镀液中Co掺杂的含量为40%时，碳钎维被稻穗状立方体双金属微粒包裹着，电解电位为-1.8V（vs.3M Ag/AgCl）时，电催化CO2生成甲酸的法拉第效率可达57.4%，高于单金属Sn电催化CO2生成甲酸的法拉第效率。说明适量的Co掺杂可以有效提高单金属Sn的电催化性能。
3.采用高导电率和比表面积的金属铜泡沫作为基底材料，使用电镀的方法将锡钴两种金属材料附着在铜泡沫上，通过优化镀液中金属盐的摩尔含量比筛选出最佳电极材料，用于电还原CO2制备甲酸的研究。研究表明锡钴摩尔含量比为95:5时，在-2.0V（vs.3M Ag/AgCl）的电解电压下，制备的复合金属电极电催化CO2生成甲酸的法拉第效率可达72.2%，高于锡、钴、铜三种单金属电极在相同工作条件下的法拉第效率，显示了其良好的CO2还原性能。
1.通过水热法在碳毡（carbon felt，CF）上沉积前驱体SnS2，在空气气氛中煅烧制备SnO2/CF电极材料。在外加电压为-1.6V（vs.3M Ag/AgCl）时，其电催化CO2还原为甲酸的法拉第效率和电流密度分别可达62.4%和25mA·cm-2，说明介孔结构的SnO2/CF电极材料扩大了电极与电解质的接触表面积，加上导电碳毡作为三维支撑基底和电流收集器，促进了电化学反应过程中的电荷传质以及为反应提供了更多的催化活性中心。
2.采用电化学沉积法制备了以碳布（carbon clothes，CC）为基底的不同摩尔比含量的锡-钴双金属电催化材料（SnxCoy/CC）。结果表明，当双金属镀液中Co掺杂的含量为40%时，碳钎维被稻穗状立方体双金属微粒包裹着，电解电位为-1.8V（vs.3M Ag/AgCl）时，电催化CO2生成甲酸的法拉第效率可达57.4%，高于单金属Sn电催化CO2生成甲酸的法拉第效率。说明适量的Co掺杂可以有效提高单金属Sn的电催化性能。
3.采用高导电率和比表面积的金属铜泡沫作为基底材料，使用电镀的方法将锡钴两种金属材料附着在铜泡沫上，通过优化镀液中金属盐的摩尔含量比筛选出最佳电极材料，用于电还原CO2制备甲酸的研究。研究表明锡钴摩尔含量比为95:5时，在-2.0V（vs.3M Ag/AgCl）的电解电压下，制备的复合金属电极电催化CO2生成甲酸的法拉第效率可达72.2%，高于锡、钴、铜三种单金属电极在相同工作条件下的法拉第效率，显示了其良好的CO2还原性能。