本文通过溶胶-凝胶法成功地制备了ZnFe₂O₄、CuFe₂O₄、CoFe₂O₄和NiFe₂O₄四种铁酸盐催化剂,并采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）和光电流测试等表征方式,对催化剂的组成结构、形貌、吸光能力、光生载流子的分离效率进行分析,并测试四种铁酸盐催化剂在氙灯照射下光催化还原CO₂的能力。实验结果表明,四种铁酸盐催化剂形貌均为纳米颗粒,相比于其他三种铁酸盐,ZnFe₂O₄具有较大的比表面积、更好的光吸收性能和光生电子-空穴对分离性能。在可见光照射下,四种催化剂均具有还原CO₂的能力,其中,ZnFe₂O₄还原CO₂的能力最高,CoFe₂O₄光还原CO₂的能力最低。光照4h之后,ZnFe₂O₄光催化H₂O还原CO₂生成H₂、CO和CH₄的产率分别为4.30μmol/g/h、0.40μmol/g/h和2.35μmol/g/h;而CoFe₂O₄由于比表面积较小,光生电子-空穴对分离性能较差,使得其光催化活性最低。通过增加ZnFe₂O₄制备过程中硝酸锌添加量,成功地制备出了四种具有不同ZnO含量的ZnO/ZnFe₂O₄复合材料。研究结果表明,ZnO引入可以明显改善ZnFe₂O₄的吸光性能,提高光生载流子的分离效率,从而明显提高ZnFe₂O₄的光催化性能。随着ZnO负载量的增加,复合材料的光催化活性先升高后降低,5%ZnO/ZnFe₂O₄纳米颗粒表现出了最高的光还原CO₂能力,其CO和CH₄的产量可分别达1.38μmol/g/h和3.19μmol/g/h。这可能主要与复合材料中ZnO-ZnFe₂O₄之间异质结结构的形成,改善了复合材料的能带结构,促使催化剂对可见光的吸收能力增强有关。采用溶胶凝胶法制备了系列Ce掺杂的ZnFe₂O₄复合材料,并用TEM、SEM、XRD、PL、CO₂-TPD、原位红外等方法,对催化剂的组成结构、形貌、吸光能力、CO₂化学吸附性能进行了分析。研究结果表明,Ce元素一部分以Ce³⁺的形式掺杂进入ZnFe₂O₄的晶格中,另一部分以CeO₂的形式负载于ZnFe₂O₄表面,并且与ZnFe₂O₄形成p-n异质结构。Ce元素的引入,提升了催化剂的比表面积、对光的响应能力和对CO₂的吸附能力,产生了较多的m-CO₃^2-,b-CO₃^2-和b-HCO₃^-表面吸附物种,而这些吸附物种可以转化为CO和CH₄。在所有的样品中,当Ce/（Ce+Fe）=0.2时,催化剂具有最好的光催化性能。在反应温度为200℃、可见光照射下,H₂、CO和CH₄的产量分别可达19.9,1.7和9.9μmol/g_cat/h,比单相ZnFe₂O₄的活性分别提升了4.6,4.3和4.2倍。