通过电化学催化还原,二氧化碳可转化为高附加值的化工产品,如甲酸（甲酸盐）、乙醇、CO、CH₄、C₂H₄等。电化学方法具有绿色、高效、易于实现工业化应用等优点,越来越受到人们的重视。至今为止,各种各样的电催化剂（电极材料）已被开发,用于电还原催化CO₂的研究。但仍然存在着一些不足,如电极材料催化活性不高、稳定性差等问题。因此,发展高效、稳定的电极催化材料是非常必要的。本论文中以铋基和铟基纳米材料为研究对象,试图通过电极材料组成、电极表面微观形貌结构的调控、电解条件的优化,来提高电极催化剂的活性、稳定性。分别设计并制备出具有高选择性和高电化学催化活性、稳定性的Bi₂O₃纳米颗粒和球型纳米In电极催化剂。利用SEM、XRD、XPS等分析手段对所制备的纳米电极催化剂,进行微观形貌、晶体结构、元素组成等分析表征,同时利用恒电位电解对其进行LSV、CV、i-t等电化学性能测试。本论文主要研究内容及结论如下:（1）采用水热法和化学沉淀法,分别制备出具有不同形貌结构的Bi₂O₃纳米颗粒和Bi₂O₃纳米细棒电极催化剂。研究发现,在恒电位-1.2 V vs RHE（标准氢电极）下电解,相较于Bi₂O₃纳米细棒电极催化剂,Bi₂O₃纳米颗粒电极电催化还原CO₂为甲酸根具有更加优异的电催化活性,其电流密度高达22 mA cm^-2,法拉第效率达到91%。原因可能是,Bi₂O₃纳米颗粒独特的晶形结构,具有更大的比表面积,可以提供更多的催化活性位点,因而更有利于中间体CO₂^●-的形成。值得一提的是,Bi₂O₃纳米颗粒电极催化剂,其电化学催化活性在电解还原CO₂ 22 h内维持不变（⁹0%）,表现出良好的电催化稳定性。（2）通过控制基底铜箔抛光时间,制备出不同粗糙度的基底材料,在此基础上,采用电沉积方法制备铟（In）纳米电极。研究表明,不同抛光度的基底,电沉积形成的In金属镀层的微观形貌结构明显不同,其中在抛光8 min的铜箔基底上电沉积形成的纳米球状颗粒In金属电极显现出优异的电化学催化性能。与商业铟金属箔电极相比,所制备的具有纳米球型结构的In金属电极在-1.2 V vs RHE下,产生甲酸根的法拉第效率明显大于相同条件下的商业铟金属箔电极。纳米球型结构的In金属电极具有更大的活性表面积,从而导致催化活性的有效改善。研究结果显示,纳米球型结构的In金属电极催化还原CO₂,生成甲酸根的法拉第效率（87.5%）在电解18 h内无衰减,具有良好的电催化还原稳定性。