Η σύνθεση ανώτερων αλκοολών (HAs) μέσω της υδρογόνωσης του CO₂ αποτελεί ένα σχετικά νέο και συναρπαστικό πεδίο έρευνας που έχει τη δυνατότητα να βοηθήσει στην απανθρακοποίηση του ενεργειακού τομέα. Η διαδικασία θέτει τρομερές προκλήσεις, καθώς απαιτεί το σχηματισμό τουλάχιστον ενός δεσμού C-C, όταν το CO₂ είναι θερμοδυναμικά σταθερό, πλήρως οξειδωμένο και κινητικά αδρανές. Αυτή η εργασία παρέχει μια ολοκληρωμένη και κριτική βιβλιογραφική ανασκόπηση των καταλυτικών συστημάτων που έχουν χρησιμοποιηθεί, τόσο σε αντιδραστήρες σταθερής κλίνης όσο και σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου, τα οποία περιλαμβάνουν καταλύτες ευγενών μετάλλων, συστήματα με βάση μέταλλα μετάπτωσης, καταλύτες μετα-μεταβατικών μετάλλων, διμεταλλικούς, πολυμεταλλικούς/πολυλειτουργικούς καταλύτες, μεταλλικά οργανικά πλαίσια (MOFs), καταλύτες με βάση τον περοβσκίτη και τον ζεόλιθο. Συζητείται επίσης ο κρίσιμος ρόλος των προωθητών και των φορέων καθώς και η επίδραση που έχουν οι συνθήκες αντίδρασης στην απόδοση. Έμφαση έχει δοθεί στους single-atom καταλύτες (SACs), καθώς η υψηλή ειδική δραστικότητα αυτών των συστημάτων φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενη για την εκάστοτε αντίδραση. Οι ανακαλύψεις που έγιναν με τη χρήση της έννοιας της tandem κατάλυσης αναλύονται επίσης κριτικά. Αυτή η εργασία ανασκόπησης συζητά επίσης τις θερμοδυναμικές πτυχές της αντίδρασης και τις γνώσεις που έχουν αποκτηθεί σχετικά με τον μηχανισμό αντίδρασης. Τέλος, παρέχει μια επισκόπηση της κατεύθυνσης προς την οποία μπορεί να κινηθεί η έρευνα στο μέλλον.

Carbon dioxide (CO₂) hydrogenation towards the production of higher alcohols has emerged as a new and exciting field that can contribute to energy sector decarbonization. However, the process is known to poses challenges as the formation of HAs requires both the activation of CO₂, known to be a thermodynamically stable and inert molecule, and the promotion of C-C coupling on the catalyst’s surface. This thesis provides a literature review that presents the different catalytic systems, including noble metals, transition metals, post-transition metals, bimetallic, polymetallic/multifunctional catalysts, perovskite, metal organic frameworks (MOFs), and zeolite-based catalysts, that have been used both in fixed-bed and batch reactors. It also discusses the effect of promoters, supports as well as reaction conditions on the catalytic performance. Moreover, gives emphasis on an innovative class of materials, the single-atom catalysts (SACs) as their outstanding activity hold great promise for this reaction. The concept of tandem catalysis and the breakthroughs that have been made so far are critically analyzed. This thesis also presents a thermodynamic analysis of the reaction as well as the knowledge that have been gained regarding the reaction mechanism. Finally, it provides conclusions and an overview of the future perspectives which may enhance the activity and products selectivity of the catalysts.