CO₂是一种来源丰富、价格低廉的碳资源。将CO₂转化为清洁燃料或增值化学品,实现碳资源循环利用,是能源环境科学极为关注的重大现实问题。本文构建了一种新型隔膜电解槽系统,在碳酸丙烯酯（PC）/四丁基高氯酸铵（TBAP）溶液中,研究了CO₂在Au、Ag、Zn和Ag₂S电极上的电催化还原反应,得到以下结论:（1）分析了H₂O对有机电解液电导率、黏度和CO₂溶解性的影响,结果表明,当H₂O含量增加时,有机电解液的电导率升高,黏度降低,CO₂溶解度增加。电化学测试结果表明,在PC/TBAP+6.8%H₂O中电还原CO₂时,H₂O对CO₂^·-自由基具有稳定作用,使得交换电流增加、电荷转移电阻降低、电流密度升高、电流效率增加,说明H₂O对CO₂电还原反应有催化作用。（2）在PC/TBAP溶液中,研究了CO₂在Au、Ag、Zn电极上的电还原反应,结果表明,Zn的起始电位比Ag高,比Au的电位低。在Zn电极上有甲酸生成,在Ag和Au电极上没有甲酸生成。在PC/TBAP中加入6.8wt%H₂O起始电位正移,电流密度明显增加。电解4小时后,X射线表征结果表明,Zn电极不中毒,电化学反应可以稳定进行。（3）为了进一步提高电流密度,我们开发了一种新的电极材料,在Ag₂S电极上进行CO₂的电还原,长周期电解过程中,电流密度稳定在6.63 mA/cm²。生成的CO效率达到92%。由于残留H₂O的出现,阴极有H₂生成,生成的H₂效率为8%。在PC/TBAP/6.8 wt%H₂O中,电流密度达到9.85 mA/cm²,生成CO和H₂的效率分别为85%和13%,并且始终维持这个值直到反应结束。结果表明:经过电氧化后的Ag₂S纳米颗粒均匀分布在Ag电极表面。这种纳米结构不仅增大了电极表面,而且促进了CO₂电还原反应。因此,导致电流密度明显增加,起始点位正移。