自工业化以来,化石燃料的急速消耗带来了大量的CO₂气体排放,从而导致了温室效应。为解决这一问题,CO₂气体的固定和转化对于实现能源和环境的可持续性变得至关重要。电催化CO₂还原可在常温常压下将其转化为高附加值的燃料和化学物质,该方法为碳循环提供了一种理想的解决方案。然而,CO₂分子极强的化学稳定性致使该反应面临缓慢的电化学动力学特性和较低的产物选择性等问题。因此,设计廉价、高效的催化剂对电催化CO₂还原走向工业应用尤为重要。值得注意的是铜基催化剂因具有良好的催化活性和对烃类产物的高选择性,被认为是一种十分理想的电催化CO₂还原催化剂。此外,一维纳米催化剂较大的比表面积和快速的电子传导速率能够大幅提升催化剂的催化性能。基于此,本论文围绕一维铜基纳米材料的电催化CO₂还原性能进行研究和探索。本文主要研究内容如下:（1）通过氧化和高温硒化两步法制备了一维Cu_1.8Se纳米线。形貌和结构表征揭示该Cu_1.8Se纳米线具有弯曲的形状和粗糙的表面,利于活性位点的充分暴露。电催化CO₂还原结果表明:在10 atm的CO₂压力下,-1.1 V vs.RHE时,Cu_1.8Se纳米线可实现较高的C2产物选择性,其法拉第效率高达79%。其中,C₂H₄和C₂H₅OH的法拉第效率分别为55%和24%。而在1 atm的CO₂压力下,Cu_1.8Se纳米线的C2产物的最高法拉第效率则仅为59%,这说明高的CO₂压力有利于C2产物的生成。此外,Cu_1.8Se纳米线还展现出优异的催化稳定性,在连续电解25小时内,电流密度和C2产物的法拉第效率并无明显衰减。（2）本论文还通过高温氮化的方法合成出Cu₃N纳米线,并经过原位电化学还原将该纳米线转化为Cu纳米线。球差校正电镜表征证实在原位电化学还原过程中Cu纳米线形成了丰富的晶界。大量晶界的出现,使得Cu纳米线含有丰富的催化位点,从而提高了其电化学性能。电催化CO₂还原测试结果表明:在-1.0 V vs.RHE时,Cu纳米线上获得最高的C2/C1产物选择性,其C2产物的法拉第效率高达86%。同样,在28小时稳定性测试实验中,Cu纳米线的电流密度和相应的C2产物法拉第效率没有明显衰减,证明了其优异的电催化CO₂还原稳定性。