进入21世纪以来,化石燃料的过度消耗和以CO₂为主的温室气体浓度持续增加带来了日益严峻的环境和能源问题,开发新型无污染可再生的替代能源势在必行。其中,利用太阳能光催化还原CO₂为绿色太阳燃料受到了人们越来越多的关注。ZnO作为典型的直接带隙半导体已经在光催化应用领域内得到了广泛研究,其具有高的激子结合能（60 mV）、快的光生电子空穴对的生成速率和优异的电子迁移能力。然而单独的ZnO由于高的光生电子-空穴对的复合几率,低的CO₂吸附能力和差的表面结构,使得单相ZnO光催化材料的二氧化碳还原性能往往比较低。本论文以ZnO为研究对象,通过设计和制备具有特殊结构形貌的ZnO基纳米复合材料,以期得到高CO₂还原性能的光催化体系,主要工作如下:第一,通过简单的水热方法制备Zn-Ni有机金属骨架化合物（MOFs）,然后热处理MOFs得到具有多孔空心结构的ZnO/NiO片球。在高温处理的过程中,Zn-Ni MOFs的热解能直接将得到的n型ZnO和p型NiO均匀的复合在一起,使得两相间发生紧密接触,导致了p-n异质结界面的产生。XPS的结果也表明电子从ZnO转移到NiO,形成了界面之间的内建电场,有利于光生电子空穴对的分离。同时,复合物样品的多孔空心结构能够增加比表面积,提高CO₂吸附性能以及提高复合物对光的吸收能力,从而增强复合样品的光催化CO₂还原成CH₃OH的活性。该工作提供了一种新的想法,即通过使用金属有机框架化合物作为前驱体来设计和构造新颖的空心复合材料,同时能够在光催化CO₂还原方面中得到很好的应用。第二,通过热解包覆着氧化石墨烯纳米片的商业三聚氰胺海绵,得到了N掺杂的三维（3D）还原氧化石墨烯（N-rGO）。然后通过简单的水热法,将ZnO纳米线阵列（ZnO NWAs）成功地生长在已经制备好的3D N-rGO表面。研究发现3D N-rGO多孔框架结构可以作为三功能的助催化剂,能够支撑ZnO NWAs在其表面均匀的生长,能有效地促进光生电子-空穴对的分离以及作为CO₂分子的捕捉和还原反应活性位点。与纯的ZnO以及商业ZnO相比,我们制备的ZnO/N-rGO复合物样品的光催化CO₂还原活性(1.51μmol h^-11 g^-1)分别比纯的ZnO以及商业ZnO高2.3和4.7倍。这个工作展示了一个简单的方法制备3D N-rGO基复合材料,同时也说明了N-rGO是一种有效的光催化CO₂还原助催化剂。