石化行业作为我国社会经济发展的主要能源支柱,其排放的二氧化碳（CO2）在我国总排放量中也占有绝对的比重。在“双碳”目标下,科学高效地推进CO2的减排,已经演变为石化行业一个极具挑战的问题。通过电化学方法将石化行业中积累的CO2转化为一氧化碳（CO）,甲烷（CH4）,乙烯（C2H4）,甲酸（HCOOH）,甲醇（CH3OH）,乙醇（Et OH）,正丙醇（n-Pr OH）等有用的化学品和燃料,既可以有效地减少CO2的排放量,又可以缓解能源过度消耗问题,是一种理想的助推碳减排的措施。电催化CO2技术（ECR）用于石化副产CO2废气的处理,具有多种优势,包括（1）反应条件温和;（2）反应过程可操作性高;（3）绿色环保。因此,近年来研究者们致力于探索低过电位、高选择性的电催化剂。用于ECR的电催化剂品种繁多,而铜是目前已知的唯一一种能选择性地将CO2还原为烃类和醇类的金属,并且其成本低廉,资源丰富,可以满足大规模生产的要求。考虑到铜在电化学CO2还原中的独特之处,本文分别利用纳米材料的尺寸效应以及金属与氮掺杂碳载体的协同效应,合理的设计并制备了两种高效的铜基电催化剂,并系统探究了其电催化性能。具体工作如下:（1）通过改变制备方法得到不同形貌的Cu O催化剂,优选出球磨-煅烧法这一高效环保的方法。首先改变含铜前驱体含量实现对Cu O颗粒的分散度的调控,进一步调节暴露的活性位点的数量。继续控制煅烧温度来调控催化剂的组成成分和颗粒尺寸,从而调节催化剂的催化性能。电化学测试结果表明,Cu O-30%-350催化剂的电催化活性得到了显著地提高,其在-1.2 V相对于可逆氢电极（RHE）时的H2的法拉第效率（FE）被抑制到35%以下,C2+产物的法拉第效率达到了50%,C2H4的选择性达到32%,稳定性达到20小时。本工作为实现催化剂大规模制备提供了一种绿色高效的新思路,并为金属尺寸效应对催化剂的电化学CO2还原性能的影响提供了证据。（2）通过不同的物理表征手段和电化学测试方法研究N-原子类型与疏水性对催化性能的影响。利用金属-有机框架材料（MOFs）,实现Cu与碳材料杂化来避免聚集,从而暴露更多活性位点。通过引入不同含量的氮修饰剂,可控合成不同形貌的HK-BEN中间体（立方八面体,正六棱柱,扁八棱柱）,优化了N-原子类型,实现Cu和氮掺杂碳基底更好的协同。此外,本工作通过改变煅烧温度,有效地调控Cu-C-N催化剂的亲疏水性,进一步调节电极表面水的覆盖范围,从而提高了对C2H4的选择性。其中,Cu-C-N2-400催化剂在施加电位为-1.3 V（vs.RHE）时,将析氢反应（HER）抑制到了14%以下,C2+产物的总法拉第效率达到了53%,C2H4的法拉第效率达到了33%,稳定性达到20小时。本工作通过优化催化剂的N-原子类型和构建疏水碳层结构来丰富工作电极表面的CO2吸附位点和抑制析氢反应,从而调节其ECR性能,这为开发高活性和选择性的CO2电催化剂提供了新的思路。总而言之,本论文对铜基催化剂的制备以及其ECR性能优化进行了系统的研究。为后续用于石化副产CO2废气的电催化转化中的高性能电催化剂的开发及大规模应用提供了基础支撑。