近几个世纪以来,人类工业与科技飞速发展,给人类生活带来了便利,同时也对人类生存的地球环境造成了很大的破坏。其中,最令人关注的环境问题之一,就是温室效应。人类工业和生活向大气中排放的大量温室气体,以及大面积森林、植被的破坏,都是导致温室效应的原因。温室效应会引起气候变暖,从而引发多种自然灾害,如何缓解温室效应是全球所面临的问题。C02是主要的温室气体,同时是一种廉价易得且含量丰富的C1资源。若将C02捕获、转化、利用等再资源化不仅可以缓解温室效应,而且可以得到许多有用的物质。因此CO2的固定受到世界各国的高度关注。C02是直线型对称分子,C的最高价氧化物,反应活性低,非常稳定。所以,传统的活化固定CO2常常需要强还原剂或是需要高温高压。电化学合成以电子作为反应试剂,通过反应物在电极上得失电子来达到氧化、还原的目的,过程中不需要再加入氧化剂或还原剂,在温和条件下就能实现反应。电化学方法固定C02是一种绿色的合成方法。乙醇和正丙醇都是重要的基础化学品,广泛应用于医药、农药、化妆品的合成生产,也可用于香料、食品添加剂、增塑剂等许多方面。另外,乙醇可以作为汽油添加剂,提高改善油品的性能和质量,减少一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放,同时是汽油的一种潜在代替品。工业上,生产乙醇的传统方法主要是通过合成气合成,但是存在反应选择性低,反应条件苛刻(高温高压),需要消耗大量氢气等问题。利用电化学方法在水溶液体系中固定CO2合成小分子醇类,反应条件温和绿色无污染,为C02的固定及醇类合成提供了新的途径,具有重要的研究意义。本论文的主要内容如下：(1)氧化亚铜纳米颗粒修饰电极的制备利用恒电位沉积的方法制备了氧化亚铜纳米颗粒修饰电极。以铜片作为阴极或阳极,在Cu(Ⅱ)的乳酸溶液中电沉积,得到氧化亚铜纳米颗粒。通过XRD及SEM对修饰电极的晶型和形貌进行表征,并对沉积过程中的各个影响因素进行了研究。尝试了修饰电极电催化还原C02制备乙醇。(2)铜氧化物电极催化C02还原利用恒电位沉积和高温氧化法得到纳米铜氧化物修饰电极。常温常压下,在水溶液中利用修饰电极电还原C02。反应在两室型电解池中,以修饰电极为工作电极,Pt网为对电极,在饱和了C02的水溶液中进行恒电位电解,得到乙醇和正丙醇。探索了电极制备条件,包括电极制备温度、修饰铜的量。考察了电化学反应中电位、支持盐的种类、反应的电量等影响因素。(3)电位阶跃法还原C02采用电位阶跃法,以普通铜为工作电极,铂网为对电极,水溶液体系中还原C02。反应在常压、0℃下,两室型电解池中进行,得到C02还原产物乙醇、正丙醇。反应电流效率受到各个反应条件的影响,包括阶跃电位、阶跃时间、支持电解质的种类、通电量等。经探索,得到在0.5M KI溶液中,阳极和阴极电位分别为0V、-2.0V (vs.SCE),阳极时间与阴极时间分别为4s和6s,通电量为80C时,乙醇电流效率为9.9%。