自工业革命以来，人们对不可再生能源的需求急剧增加。伴随着能源的不断消耗，人类向环境中排放的CO₂逐年增加。由于CO₂具有较强的吸热与隔热功能，使得“温室效应”不断加剧，全球气温亦随之逐年上升。这严重的打破了自然界中碳循环的平衡。如何对CO₂实施减排以及回收利用成为了世界各国普遍关注的焦点。因此CO₂的转化及利用成为了电化学研究的热点课题之一。而在电化学研究中存在的主要问题是CO₂的转化效率低，选择性差，并且常伴有副产物H2的产生，这大大降低了CO₂的使用率和电能的利用率。因此如何对电极材料进行选择，如何提高CO₂的还原效率和转化率成为CO₂转化的核心问题。本论文中选用析氢过电位高，导电性好且便于进行实际推广的铅、锡、铜电极做为阴极材料，探讨了金属电极在水溶液中还原CO₂的最佳酸度值﹑对各金属电极还原CO₂的活性与稳定性进行比较。此外为了降低反应的活化能，提高电流效率，本论文选择对铜电极进行表面修饰。用电化学沉积法制备出CuHCF-Cu修饰电极，PAni/CuHCF-Cu修饰电极和PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极并初步探讨了各修饰电极还原CO₂的活性及稳定性。本文主要工作有以下几方面：首先，以铅﹑锡﹑铜电极为研究电极，在酸度值分别为6.5;7.0;7.5;8.0;8.5的电解液中通入CO₂进行循环伏安测试和交流阻抗测试。结果表明：铅电极在酸度值为6.5时还原CO₂的效果最佳，锡电极在酸度值为8.5时还原CO₂的效果最佳。在酸度值为8.5时，用稳态极化法和紫外可见分光光度法进一步对电极的稳定性和液体还原产物的含量进行探讨得出：CO₂在铅﹑锡电极上进行电化学还原时，随着时间的延长，极化电流保持恒定值并且铅电极的还原电流较大。用紫外可见分光光度法对液体产物的量进行半定量分析，得出铅电极还原的液体产物的含量高。电化学阻抗测试结果表明锡﹑铅﹑铜电极的容抗弧均呈半圆。这说明三种金属电极上还原CO₂的控制步骤为电化学电荷传递。结合以上测试结果得出三种金属电极还原CO₂的活性的顺序：Pb> Sn> Cu。其次，将还原活性较弱的铜电极表面进行修饰得到CuHCF-Cu修饰电极，PAni/CuHCF-Cu修饰电极和PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极。采用循环伏安法，稳态极化法，交流阻抗法和紫外可见分光光度法进行测试得出：四种电极上还原CO₂的活性依次为PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极﹥PAni/CuHCF-Cu修饰电极﹥CuHCF-Cu修饰电极﹥Cu。在同一电位下，PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极还原的液体产物的量最高。说明掺杂有PMo₁₂的无机／有机传导膜对电还原CO₂有良好的催化活性和稳定性。最后，将PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极与铅﹑锡电极还原CO₂的活性进行对比。采用循环伏安法，稳态极化法，交流阻抗法和紫外可见分光光度法进行测试得出:PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极还原CO₂的电流效率和稳定性与铅电极的相接近，且还原的液体产物的含量在一定电势范围内高于铅电极还原的液体产物的含量。说明PAni/PMo₁₂/CuHCF-Cu修饰电极提高了CO₂转化为液体产物的转化率，对CO₂的电化学还原具有更高的催化活性。