二氧化碳還原是指在催化劑的作用下，使?jié)饪s的二氧化碳?xì)怏w與氫氣在高溫下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為水的技術(shù)。要實現(xiàn)氧回路的閉合，二氧化碳還原為水的環(huán)節(jié)是關(guān)鍵技術(shù)。

　　能源短缺和環(huán)境污染是人類社會發(fā)展面臨的嚴(yán)峻問題。當(dāng)前世界的能源消耗仍是以化石能源為主。日益增多的人類活動不僅會加快化石燃料的消耗，還會造成大氣中以CO2為主的溫室氣體排放量增加，打破自然界的碳平衡。自19世紀(jì)末期以來，大氣中CO2的濃度已從280 ppm增加至目前的400 ppm。在此背景下，探索有效的降低大氣中CO2濃度的技術(shù)已成為各國政府和科學(xué)家的重點研究方向。在幾種可行的策略中，通過電化學(xué)或光化學(xué)手段進行二氧化碳還原并使之轉(zhuǎn)變成對人類有益的碳?xì)浠衔锶剂系募夹g(shù)尤其具有吸引力。因為這兩種方法可以在常溫常壓下進行，所需的能量可以直接或間接地由太陽能等可再生能源提供，真正實現(xiàn)碳元素的循環(huán)使用。雖然二氧化碳還原和光催化還原這兩種策略的技術(shù)路線不同，但是其本質(zhì)是一樣的：即如何激活惰性的 CO2 分子并促使進其還原轉(zhuǎn)化。此外，光催化過程的電子遷移和CO2活化過程本質(zhì)上就是一個電化學(xué)過程，并且可以通過適當(dāng)?shù)闹呋瘎﹣碓鰪姟?/div>