本发明属于能源和环境领域，具体涉及一种捕集、还原二氧化碳并联产氧气或氯气的方法。该方法包括三步：(1)二氧化碳吸收；(2)设置电解槽装置并加入溶液，其中，电解槽由一个或两个离子交换膜分隔成两个或三个电极室，阳极室或端部阳极室采用酸溶液作为电解液，端部阴极室采用碱溶液作为电解液，阴极室或中间阴极室采用CO2吸收溶液。(3)接通电源进行电解。本发明不需要通入CO2气体，可制备一氧化碳、甲烷、乙醇或甲酸等还原产物，同时制备氢气、氧气或氯气，该技术能够实现CO2减排，同时副产的H2也将推动氢能的广泛利用。最终形成以碳减排为出发点、促进能源结构转型升级这样的良性循环。