随着现代社会工业发展,大气中的二氧化碳含量持续上升,温室效应更加严重。二氧化碳的还原反应的重要性开始得到关注,该反应有两个最重要的优点,分别是:二氧化碳还原反应可以明显降低在大气中二氧化碳的含量从而改善日益严重的温室效应;其次二氧化碳还原反应可以对大气中游离的碳元素进行固定,使得碳元素可以得到充分的工业循环利用,提高碳元素的工业利用率。因此,二氧化碳的还原反应在化学工程和绿色化学中受到大量关注。对于二氧化碳还原反应,常见的的催化剂包含很多种类,如:过渡金属（Cu,Ni等）,金属氧化物（Zn O,Al₂O₃等）,合金（Cu Zn等）等。其中,金属铜作为一种重要的工业催化剂,以其低廉的价格和较高的催化效率得到了广泛的研究。然而,以往的研究大多集中在热力学稳定的Cu（111）表面,而对其它的低指数表面的研究涉及较少。因此本工作通过使用密度泛函理论的方法来模拟二氧化碳在三个低指数铜表面氢化还原的反应过程。本工作主要研究了CO₂加氢制备C1产物甲醇和可能生成的副产物甲烷。在本工作中模拟了二氧化碳制备甲醇和甲烷所有可能的反应物,中间体和产物在Cu（111）、Cu（100）和Cu（110）三个低指数表面上的吸附行为,发现大部分中间产物在Cu（100）和Cu（110）面上的吸附性能优于中间体在Cu（111）表面上的吸附性能。本文根据全部的反应物,中间体和产物的吸附能大小详细讨论了在不同铜表面上生成甲醇和甲烷所有可能的反应路径。结果表明,CO₂加氢生成甲醇的反应在铜的三个低指数表面优先采用包含中间体HCOOH*的甲酸盐路径,而羧酸盐路径需要提供的热量最高,最不利于反应进行。此外,生成甲醇反应在Cu（100）和Cu（110）表面具有比Cu（111）表面更低的吸热能,具有更好的催化活性。在铜表面,CO₂还原生成副产物甲烷的反应优先选择反向水煤气和一氧化碳氢化反应路径,其次是甲酸盐路径,羧酸盐路径有较高的吸热反应能,不利于还原反应进行。二氧化碳还原生成甲烷的反应在Cu（100）和Cu（110）面上需要环境提供的热能较少,催化生成甲烷的能力更优。