二氧化碳（CO2）的持续不合理排放,直接导致全球变暖,温室效应的主要原因之一。如何有效地降低CO2浓度,备受关注。电化学还原捕获CO2是减少排放的有效策略之一。醌类化合物（Q）中的羰基是具有强还原性,并且Q在非质子溶剂中经历两步单电子转移过程。Q苯环上取代基的不同,会影响到其氧化还原电位,以及捕获CO2的机理过程。本文考察了醌类衍生物在质子惰性溶剂中电还原捕获CO2的机理历程,研究了吸电子基团和给电子基团对Q电化学捕获CO2机理历程的影响。主要内容如下:1、利用循环伏安法（CV）、现场红外光谱法、恒电位电解法开展了BQ在乙腈溶液中的电化学捕获CO2的研究。结果显示,BQ在乙腈溶液中N2条件下呈现两对氧化还原峰;而在CO2存在下,仅呈现一对氧化还原峰。现场红外光谱电化学法结果显示,CO2在BQ还原过程中被一价阴离子自由基BQ·-所捕获,表明BQ·-是可以当作亲核试剂来捕获CO2。采用恒电位电解的方法,得到了BQ电化学捕获CO2后的终产物。根据~1H-NMR、IR、13C-NMR以及元素分析的结果,推断捕获CO2后的终产物为BQ与CO2进行化学反应的加合物,其化学计量比为1:2,且亲核进攻CO2的是BQ羰基上的氧,形成较为稳定的羧酸式的结构。通过对产物进行酸化处理,发现产物转化为对苯酚。进一步证明BQ电化学捕获CO2产物结构。2、基于BQ电化学捕获CO2的这一现象,开展了含有吸电子基团的2,6-二氯苯醌（DCBQ）、四氯苯醌（TCBQ）、2,3-二氰基-5,6-二氯苯醌（DDQ）对电化学捕获CO2的研究。其中,-Cl取代基的DCBQ、TCBQ均是在两步单电子转移后,生成的二价阴离子DCBQ2-、TCBQ2-实现CO2的捕获。DDQ在N2条件下遵循的是EE电子转移机制,但是加入CO2后,从CV和红外光谱图中,未观察到CO2的消失与生成峰,表明DDQ不能电化学捕获CO2。对DCBQ、TCBQ电化学捕获CO2产物结构的表征发现分别与CO2在电化学还原过程中发生了反应,其产物结构为羧酸式结构的加合物。3、进一步开展了含给电子基团四甲基苯醌（TMBQ）在二甲亚砜（DMSO）溶液中电化学捕获CO2的研究。研究发现,N2条件下,TMBQ在DMSO溶液中呈现出两对氧化还原峰;随着CO2浓度的增加,第二还原峰的电位逐渐正移,最终和第一还原峰重叠。现场红外光谱电化学结果表明,CO2分别被TMBQ的一价阴离子自由基TMBQ·-和二价阴离子TMBQ2-捕获,生成稳定的羧酸式结构化合物。TMBQ电化学捕获CO2的化学计量比为1:2,反应过程的转移机制遵循（E-C-E-C）。通过对恒电位电解的产物表征分析,其产物结构为羧酸式结构的加合物,与现场红外光谱电化学分析结果相一致。