以二氧化碳为主的温室气体是导致全球气候变暖的主要原因，捕集和利用既缓解温室效应又以碳源形式储存下来。吸附被认为是目前二氧化碳捕获行之有效的方法，尤其是拥有吸附量高、再生能量低等优点的有机胺修饰的分子筛吸附剂被研究地最为广泛。为解决颗粒吸附剂工业应用压降大的缺陷、建立二氧化碳高效捕获体系，迫切需要开发出一种高吸附能力、高稳定性的吸附剂以及传质传热效果良好的高性能反应器。同时，捕获之后利用太阳能将二氧化碳转化为可再次被人类利用的液体燃料和一定附加值的化学品，从能源、资源和环境的角度考虑都是十分有意义的。为高效利用太阳能和有效还原二氧化碳，设计开发对可见光响应、具有高活性和稳定性的光催化剂是目前研究的热点和难点问题之一。为了实现高效捕获二氧化碳，本文首次以四乙烯五胺（TEPA）修饰的介孔分子筛（SBA-15（P））吸附剂为活性组分、堇青石陶瓷为载体，采用载体成型后负载的方式制备了整体式二氧化碳吸附剂。根据活性组分的不同分为直接负载整体式吸附剂和原位负载整体式吸附剂；原位负载整体式吸附剂又分别采用乙醇和胺乙醇溶液进行后处理方法得到三种不同的整体式吸附材料。二氧化碳吸脱附测试结果表明：与颗粒吸附剂相比，直接负载整体式吸附剂具有更强的吸附性能和较好的循环使用稳定性；经胺乙醇溶液处理的原位负载整体式吸附剂拥有最优的吸附性能和循环使用稳定性。粉末X射线衍射（XRD）、N2吸附（N2-adsroption）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外分析（FTIR）和元素分析等表征分析结果表明，经胺乙醇溶液处理的整体式吸附材料上TEPA的分散状态及其与SBA-15（P）的键合形态可以得到有效调控，相当于“二次浸渍”的功能，形成有利于吸附二氧化碳的键合形态，从而提高了吸附材料的循环使用稳定性。为探索二氧化碳的有效转化，本文创造性地设计并制备了化学镀铜法负载铜、硫掺杂的TiO₂基光催化剂（Cu/S-TiO₂），并对其结构和性能进行了表征和测试。XRD、XPS和EXAFS测试结果证明化学还原法制备的铜物种为Cu₂O和CuO。TEM和STEM结果表明化学镀铜法负载的铜物种连续且均匀地分散在S-TiO₂表面形成了网状电路，有利于光生电子的捕获、转移和分离。UV-Vis吸收光谱结果说明化学镀铜法制备Cu/S-TiO₂对可见光有较强的吸收。化学镀铜法制备的Cu/S-TiO₂在紫外条件下光催化还原二氧化碳反应中都表现出较好的活性，液相产物主要为甲醇。原位红外实验证实OH自由基作为中间产物参与反应进行和催化剂有可见光条件下还原二氧化碳的能力。基于此，本文提出了紫外光下化学镀铜法制备的Cu/S-TiO₂光催化还原二氧化碳的可能机理。