传统化石能源的过度消耗导致了二氧化碳总排放量的迅速增加,引起了各种全球性问题:温室效应、海平面上升、极端天气等,因此,将二氧化碳转化为高附加值产物缓解能源和环境压力非常重要。在光化学、电化学、热化学和生化等方法中,电催化二氧化碳还原（CO2RR）是一种将CO2转化为有利用价值的化学物质和燃料,具有广阔前景的新型催化技术,此反应利用可再生电能作为能量来源,常温常压条件下就可以发生反应,可实现新型碳氢能源-二氧化碳的使用循环。铜基催化剂具有低成本、多种碳氢产物等众多优势,因此受到科学工作者的广泛关注,但铜基催化剂电催化二氧化碳还原具有较高的过电位,催化活性不高,选择性差等问题,因此需要提高铜基催化剂的活性、选择性和稳定性。本文中以铜基催化剂为研究对象,通过调节催化剂材料组成,调控微观形貌,掺杂双金属等方式设计了两种铜基纳米催化剂:Cu2O/In2O3双金属氧化物催化剂和铜-氮-碳（Cu-N-C）复合纳米催化剂,以提高铜基催化剂的活性、选择性和稳定性。利用Raman、XRD、XPS、SEM等材料表征手段对所制备的纳米催化剂进行结构表征和形貌表征;电化学工作站进行CV、LSV等电化学性能测试;气相色谱法和核磁共振技术对CO2还原产物进行分析。本论文具体工作内容如下:（1）在第三章节中,我们通过溶剂热法,分别制备出具有立方体结构的纯Cu2O、In2O3单金属氧化物催化剂和立方体结构的Cu2O/In2O3双金属氧化物催化剂。Cu2O和In2O3单金属催化剂催化CO2还原产物主要是HCOOH,最佳法拉第效率分别为51.2%（-0.63 V vs.RHE）,90%（-0.81 V vs.RHE）;Cu2O/In2O3双金属氧化物催化剂催化CO2还原产物主要为CO,在反应原料乙酰丙酮铜/乙酰丙酮铟起始投料比为15:1时,CO具有最高法拉第效率为90.8%（-0.58 V vs.RHE）;且在恒电位-0.58 V（vs.RHE）电解20 h后,电流密度仍然能保持95.87%左右,具有良好的电催化稳定性。（2）在第四章中,我们采用简单、低成本的一锅法,以聚丙烯腈低聚物（LPAN）预氧化粉体为基体材料,三水合硝酸铜（Cu（NO3）3·3H2O）作为铜源,加入科琴黑,经高温煅烧后形成金属Cu掺杂的多孔纳米碳基催化材料（Cu-N-C）。Cu-N-C催化剂微观形貌为较均匀的圆形片状,其粒径大小约为60-90 nm。不同比例的Cu/N-C具有较大差别的活性和选择性,其中Cu/N-C起始投料比为1:20的复合催化剂具有最佳性能,在恒电压-1.03 V（vs.RHE）下,催化CO2还原为甲酸的法拉第效率为72.5%,电解20 h后,电流密度仍然保持89.9%,衰减较小,因此Cu-N-C复合催化剂具有良好的催化活性和催化稳定性。纳米碳基催化材料表现出出色催化性能,可能是由于碳基材料使用了聚丙烯腈低聚物（LPAN）预氧化粉体作为基底材料,而LPAN中的氮（N）元素是以化学键形式存在,具有天然优势;其二疏松多孔的碳基材料极大的增大了Cu-N-C催化剂比表面积,暴露更多活性位点,大幅度提高了催化剂的催化活性。综合研究表明,制备的Cu2O/In2O3双金属氧化物催化剂和铜-氮-碳（Cu-N-C）复合纳米催化剂,均具有优异的电催化CO2还原性能,同时,催化剂的合成工艺简单、成本较低且绿色无污染。因此,本论文研究结果可以为提高铜基催化剂的活性、选择性和稳定性提供有效方法和思路。