CO2加氢合成甲酸目前的研究主要集中在均相反应体系。尽管均相催化剂反应活能较高，但附加的分离、回收和重新加工等繁琐过程使其在特殊场合下不具有使用价值，亟需开展高效多相催化剂体系的设计。项目借鉴均相催化剂活化CO2的原理，通过磷氮掺杂的炭载体的制备与结构调控，改变炭材料的电子性质，利用磷氮原子具有较高的电子云密度可充当"非均相配体"，与负载的过渡金属Pd共同作用活化CO2加氢制甲酸，研究磷氮的化学状态对催化剂活性的影响规律，实现具有特定结构的磷氮掺杂炭材料负载Pd基催化剂的可控合成。通过对反应动力学、DFT模拟与原位表征实验相结合，揭示氮掺杂的炭材料负载Pd的催化作用机制，为活化CO2提供借鉴和指导。以P改性C3N4材料为载体，通过超声辅助硼氢化纳还原方法制备了负载型Pd/P-C3N4催化剂，对催化剂进行了系统的表征分析。和其他的Pd负载型催化剂以及文献报道的碳酸氢根加氢催化剂比较，Pd/P-C3N4在水中，温和条件下（80oC, 6 MPa H2)，能够高效的催化碳酸氢根加氢生成甲酸根，2小时的转化率为65%，选择性均达到100%。研究了氢气压力和底物浓度对反应的影响，发现反应速率是氢气压力的0.5次方，底物浓度的0.8次方。对催化剂的寿命进行了研究。经过6次的套用，催化剂的活性没有表现出明显的下降，而且反应液中的Pd含量低于0.1 ppm，证明Pd/P-C3N4具有较高的稳定性和良好的重复使用性。

项目共发表SCI收录论文两篇，其中一篇发表在国际顶级化工类期刊AIChE Journal 上，受到国内外同行的广泛关注；EI收录论文一篇，较好的完成了项目的预期成果。并在此基础上申请到国家自然科学基金一项，实现项目的预期目标。