随着经济全球化的发展,化石燃料的大量使用已造成了二氧化碳（CO2）过量排放,引起了全球变暖、海平面上升以及能源短缺等问题。光催化技术具有可持续、清洁、成本低等优势,已被各界研究学者关注,光催化技术的应用有望缓解环境污染以及能源短缺等问题。目前光催化还原CO2技术的关键在于研发高效绿色的可见光响应光催化剂。构建半导体异质结是提高光催化效率最常用的有效措施,这有利于拓宽可见光响应范围,提高光生载流子的分离和传输,进而改善催化剂的催化性能。本文通过NH2-MIL-125（Ti）和无定形二氧化钛（Am-TiO2）、Ti3C2和多孔石墨相氮化碳（PCN）复合构建高效异质结催化剂,提高光催化还原CO2性能。首先,分别以对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸为前驱体原料,应用简单的水热合成法制备了MIL-125（Ti）和NH2-MIL-125（Ti）。在可见光照射下,利用人工光合作用,考察了MIL-125（Ti）和NH2-MIL-125（Ti）催化还原CO2制备甲烷（CH4）的能力。结果表明,NH2-MIL-125（Ti）具有更强的催化活性。X-射线衍射、固体紫外和傅里叶红外等表征结果表明,与MIL-125（Ti）相比,NH2-MIL-125（Ti）不仅具有更强的可见光吸收能力,而且其对CO2和水的吸附能力更好,从而有效地提高了催化剂在可见光下催化还原CO2的性能。其次,为了进一步提高光催化性能,将NH2-MIL-125（Ti）与Am-TiO2复合。采用水浴回流方法,制备了不同Am-TiO2含量负载的Am-TiO2/NH2-MIL-125（Ti）催化剂。在可见光照射下,对上述催化剂进行光催化还原CO2研究。结果表明,当Am-TiO2负载量为25 wt%时,复合催化剂的催化效率最高,达到了1.18μmol·h-1·g-1catalyst。X-射线衍射、拉曼、X-射线光电子能谱等表征分析表明,Am-TiO2和NH2-MIL-125（Ti）具有较强的相互作用,Am-TiO2的加入有效改善了光催化剂的光吸收能力和载流子的分离传输效率,进而提升该复合催化剂催化还原CO2的能力。同时,通过原位红外技术,明确了反应类型和反应路径。最后,为了开展钛基催化剂Ti3C2在光催化还原CO2上的研究,通过简单的静电吸附自主装将Ti3C2和PCN进行复合,开展了其在可见光以及水条件下催化还原CO2的研究。结果表明,当Ti3C2的负载量为2 wt%时,催化剂的催化活性最高,达到了0.99μmol·h-1·g-1catalyst。通过对该复合材料进行X-射线衍射、固体紫外、高倍电子显微镜等表征分析,表明Ti3C2和PCN之间通过-NHx-Ti相连接,且具有较强的界面相互作用。同时,Ti3C2的加入显著改善了光生载流子的分离和运输能力,从而极大地提高了光催化性能。在此基础上,通过原位红外技术,明确了反应途径。