目前，地球资源枯竭和环境恶化是两大全球性的问题，其根源在于人类活动造成CO2的排放速度已远远超过了CO2通过生物处理器再转化为石化资源的速度。由温室效应所产生的一系列生态问题，给人类的健康、生存、生产环境和生物物种等带来较大影响，甚至产生危害。面对这一现状，除了要提高能源的终端利用效率外，急需寻找快速有效还原CO2成有机资源的技术，使地球上的CO2得到良性循环，从而达到避免地球温室效应，又解决石化能源紧缺的目的。 本研究以NaHCO3作为CO2来源，用金属单质分别作还原剂和催化剂，对水热条件下转化CO2成C1化合物进行了基础研究。通过实验发现，在水热条件下，要实现CO2的有效转化，需要还原剂和催化剂的共同作用。在本研究阶段中，反应的最终液相产物都为甲酸。考察各实验因素对甲酸产生的影响，选择合适的产甲酸条件。单独Fe水热体系较佳的甲酸产率10．4％。Fe/Ni水热体系的较佳甲酸产生条件为：添加1 mmolNaHCO3，6 mmol Fe，Fe：Ni=1：1，反应温度300℃，反应时间120 min，此时，甲酸的产率为16．3％。Fe/Cu水热体系中Cu的加入能进一步提高甲酸的产率，较合适条件下甲酸的产率为20．4％。催化剂的加入对甲酸产生有着一定的促进作用，且能提高CO2的还原度，产生其他的C1物质。Fe/Ni水热体系中产生甲烷，而Fe/Cu水热体系中产生了甲醇。高温水中H2的产生需要Fe和CO2的同时参与；单独加入Fe并不能产生H2，且随着CO2加入量的增加，产生的H2量增多。当NaHCO3的添加量为3 mmol时，Fe的利用率为68．6％。Fe水热过程中氢气的产生机理为：Fe和H2O、CO2反应生成FeCO3，FeCO3再和H2O发生氧化还原反应产生Fe3O4。从简单的理论计算可知，Fe水热还原CO2的反应为放热反应，其反应热为—80．45 KJ/mol。