目前,全球消耗的能源中有80%以上来自不可再生的化石燃料。化石燃料的燃烧会产生大量的有害气体,包括温室气体二氧化碳,从而带来严重的环境问题。此外,化石燃料储备枯竭的速度远远快于它们可能补充的速度。因此,从长远上缓解环境污染、防止迫在眉睫的能源短缺,大规模使用清洁和可再生能源,如太阳能、风能、地热能、生物质能来替代化石燃料、开发新型、低成本、环保的能源转换和存储系统是十分必要的。原则上,二氧化碳价格低廉,甚至可以免费获得,将其转化为大量有价值的产品,不仅为减少二氧化碳排放提供了一条有希望的途径,也将成为可再生能源储存的一种手段。近年来,二氧化碳（CO2）转化为更有价值的化学品引起了广泛关注。电化学还原二氧化碳可以产生众多的还原产物。其中甲烷作为一种重要的CO2还原反应C1产物,是乙烯、乙炔、甲醇等工业生产的基础有机化工原料。而乙烯是一种很有前途的原料,广泛应用于高分子塑料的生产,作为C2还原产物,其商业价值和能量密度远远高于C1产物（CO、HCOOH等）。因为是唯一能将二氧化碳转化为多电子转移产物（统称为进一步的还原产物或>2e-的产物）的金属电极,铜作为CO2还原的电催化剂成为人们关注的焦点。但铜基催化剂在将CO2转化为碳氢化合物时,仍然存在尚未解决的障碍,主要包括:还原产物众多,选择性不强;激活CO2还原反应（CO2RR）所需过电势过高以及催化剂容易失活。因此本论文从铜基材料着手,通过经济且简便的一步电沉积法制备改性的铜基电催化剂,以获得优良的甲烷和乙烯活性和稳定性,本论文主要包括两个工作,具体如下:1.F掺杂Cu2O薄膜的制备及其电催化还原CO2性能研究通过简易方便的一步电沉积法制备了 F掺杂Cu2O薄膜（F-doped Cu2O）,卤族元素F的掺杂提高了 C2产物乙烯的选择性,通过改变F/Cu的浓度比,得到F-doped Cu2O（FC 4:3）最佳样品。与纯的Cu2O薄膜相比较,C2H4的法拉第效率（FE）提高了将近3倍,其值约为28%,除了乙烯产物生成的活性提高之外,其稳定性也得到显著提升,12小时后活性衰减幅度较小。F的掺入使Cu2O表面粗糙程度增加,电化学活性表面积增多,暴露出更多的活性位点,有利于CO2的吸附以及还原;并且改变了 Cu2O的电子结构,由于F原子具有很强的电负性,当离子F掺杂到Cu2O晶格中替代了 O离子可以改变Cu的电荷分布,导致正电荷和负电荷的不对称分布,与Cu形成强极性基团,对CO2还原的活性产生影响,除此之外,随着还原时间的增加,F的部分逃逸导致CO2还原的稳定性有轻微衰减。2.有机物修饰Cu电极及其电催化还原CO2为甲烷的研究在二水合柠檬酸钠存在下,采用一步电沉积法制备了有机物修饰的Cu电极,并研究该电极用于CO2RR的活性以及稳定性。发现通过二水合柠檬酸钠有机盐的添加,首先使Cu电催化剂表面形貌得到有效的调控,其电化学活性比表面积增大,表面暴露出更多的活性位点。其次有机官能团吸附在催化剂表面,并没有改变铜的物相以及组分,最后与对比样品纯Cu片相比,有机物修饰的Cu电催化剂表面拥有较好的疏水性,抑制析氢反应（HER）的进行,促进CO2的吸附和还原反应的发生,其一碳产物甲烷的法拉第效率得到提升。与此同时,样品也表现出良好的CO2还原活性以及选择性。