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由于化石能源资源的日益紧缺以及由于燃烧化石能源资源所造成的温室气体（主要是二氧化碳）的排放，越来愈多的研究涉及如何解决能源紧缺及温室气体效应等问题。研发一种“人工光合作用体系”(artificial photosynthetic system)使其具备类似于自然界光合作用的反应体系与结构来光催化裂解水以及还原二氧化碳成为新的挑战性课题。本论文中我们成功地制备了中空以及多孔形貌可控的ZnTe，SrTiO3-ZnTe复合催化剂和ZnO-ZnTe同阳离子的异质结催化剂，并将其应用于可见光催化还原二氧化碳，实验结果表明上述催化剂可以有效地把二氧化碳催化还原为甲烷。同标准氢电极(SHE)相比，由于ZnTe较负的导带位置(-1.7 V)，ZnTe基的光催化剂可以用在“人工光合作用体系”，有效地利用可见光催化还原二氧化碳为甲烷。我们进一步对合成的催化剂进行了多种测试表征了催化剂的晶相、晶体结构、化学组成和光学性能。主要用到的表征手段有:比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见光吸收光谱(UV-vis-NIR)和荧光光谱等。我们还研究了不同形貌ZnTe的光催化活性以及不同组分的ZnTe基的光催化剂的催化性能。实验结果表明形貌可控的中空以及多孔ZnTe纳米微球同不规则形貌的ZnTe相比，具有更高的催化活性，可能是由于中空以及多孔的纳米微球结构具有更多的反应孔道，使得催化剂能够吸附更多的二氧化碳，从而加速了二氧化碳还原为甲烷。同时我们将P型半导体ZnTe同N型半导体SrTiO3进行复合，这种特殊结构的催化剂可以有效地将光生载流子从ZnTe导带转移到SrTiO3的导带上，从而大大提高了光催化效率。此外，我们还合成了ZnO-ZnTe异质结光催化剂，其中ZnTe修饰在ZnO的表面，可以起到类似于染料敏化太阳能电池中染料所起到的光敏化作用，极大地提高了光催化还原二氧化碳的速率。经过计算中空及微孔结构ZnTe、SrTiO3-ZnTe复合催化剂和ZnO-ZnTe异质结催化剂的能量转化效率分别为0.072％、0.087％和3.28％。上述实验结果表明，ZnTe基纳米催化剂可以有效地在可见光下把二氧化碳催化还原为甲烷。