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环境问题和能源短缺成为人类社会所面临的全球性问题和挑战。近年来,化石燃料燃烧释放的CO2使大气中CO2浓度急剧增加,从而引发了恶劣的气候、海平面上升等重大环境问题,给人类和生物带来了一系列的危害。因此降低全球CO2排放,构建环境友好、非化石燃料型可再生新能源体系成为研究的热点。迄今为止,用于CO2转化的技术有电化学、光催化、光电催化及催化加氢等。其中光电催化还原技术结合了光催化和电催化各自的优点,是非常有前景的转化技术。一方面,可以利用其光催化活性,在光照条件下激发电子,减少外界能量的输入,降低能耗;另一方面,外加的电场不仅可以直接与催化剂作用,用于二氧化碳的还原;而且还可使光照产生的光生电子和空穴得到有效分离,有利于二氧化碳的转化。两者协同作用来提高催化还原CO2的能力。催化还原CO2的关键是催化剂的设计组合。本文用锡板作基底采用电化学阳极氧化法制备出SnO2电催化剂,然后分别选用SnS2、Ce2S3与SnO2组装匹配,以组装后的催化剂作为研究对象。研究发现,所制备的SnO2是纳米孔结构。对其进行电化学表征,计算其电化学吸附位量2.14 nmoL,是Sn片的11.26倍。SnO2 NPs的电转化效率最高为46.30%,是Sn片转换效率的2倍。催化还原CO2的产物是甲醇。经7 h电催化还原后,在-0.8 V（vs SCE）甲醇产量达到最大为78.89μmol·L-1·cm-2,是Sn片产量13.07μmol·L-1·cm-2的6.04倍;所得产物的法拉第电流效率是Sn片的2.5倍。但SnO2帯隙较宽（3.5 eV）,不能利用可见光,因此我们选择用窄帯隙半导体SnS2与SnO2组装匹配,来扩展对光的吸收范围。采用水热法制备SnS2 NRs/SnO2 NPs复合催化剂。通过SEM表征发现,SnS2呈一维棒状生长。通过光学表征,得出其禁带宽度为2.22 eV,拓宽了对可见光的吸收范围。交流阻抗值与SnO2 NPs阻抗值相比缩小了5.38倍。催化还原CO2的还原产物是甲醇。经7 h光电催化还原后,在-0.7 V（vs SCE）甲醇产量达到最大为206.23μmol·L-1·cm-2,高于单独电催化的产量(120.33μmol·L-1·cm-2);光电催化所得产物的法拉第效率为74%左右,而单独电催化所得产物的法拉第电流效率是54%左右,体现了光催化和电催化还原的协同作用。SnS2修饰SnO2后虽拓宽了对可见光的吸收范围,但所得复合催化剂的导带位置是-0.40 eV,而CO2/CH3OH的还原电位是-0.38 eV,导带位置不够负,还原能力相对较弱,光催化性能欠佳。因此我们选取具有更负导带位置的Ce2S3与SnO2构成复合催化剂,进一步提高光催化还原能力。采用水热的方法制备得到Ce2S3 NSs/SnO2 NPs复合催化剂,通过SEM表征发现,Ce2S3呈片状生长。通过光学表征,得出其帯隙值为2.00 eV。交流阻抗值与SnO2 NPs相比缩小了11.09倍,由Mott-Schottky曲线得出其导带位置为-0.77 eV。催化还原CO2的主产物是甲醇。经7 h光电催化还原后,在-0.8 V（vs SCE）甲醇产量达到最大为557.25μmol·L-1·cm-2,是SnS2NRs/SnO2 NPs产量的2.70倍,是SnO2 NPs产量的7.06倍,说明电极的导带位置越负,越有利于光催化还原反应的进行,进而更好的进行光电协同催化。本文研究发现纳米孔结构的催化剂对CO2具有较高的电吸附性,能提高CO2的初始反应浓度,为下步催化反应提供了有利的条件。这为以后催化剂形态结构的设计提供了设计理念。通过能带匹配理论制备具有高负导带位置的催化剂,利用高负导带强还原性来增强光催化还原能力,这为光催化还原CO2的材料的选择和设计提供了理论依据。