随着我国社会经济的飞速发展,化石能源的消耗也不断增加,由此造成的能源紧缺和环境污染等问题严重阻碍了科学经济的进一步发展。半导体光催化技术可以实现太阳能向化学能的转化,提供可再生的清洁能源,也可以降解有机污染物,同时解决能源紧缺和环境污染两大世界性问题。因此,半导体光催化技术逐渐受到国内外科研工作者的广泛关注。氢气的燃烧热值高,燃烧产物为H2O,因而氢能作为一种可再生的清洁能源,有望取代石油等化石能源。传统的生产方法主要是水煤气法和石油热裂法等。光催化分解水产氢具有纯度高,清洁环保等优势。乙烯对植物具有催熟效果,会在蔬果的存运过程中造成它们的腐烂,传统的处理方式主要是物理吸附,但常见的物理吸附剂如活性炭存在使用寿命短,需不断更换的问题。而光催化降解乙烯技术则不会消耗光催化剂,具有成本低,可循环利用,环境友好等优势。然而目前光催化反应的效率有限,拓展高效的新型光催化剂,对解决能源危机等问题具有很高的现实意义。卤素钙钛矿材料具备较强的光吸收和载流子迁移能力,这使得它成为最具潜力的光催化剂。但其稳定性问题限制了它在光催化方面的应用,设计可以稳定卤素钙钛矿材料的光催化反应体系逐渐成为科研工作者们的重要研究方向。本论选择纯无机卤素钙钛矿CsPbX3(X=Br,I)作为研究对象,通过构建饱和溶液产氢和气相降解乙烯两种光催化反应体系,开展了对其光催化性能的测定和优化提升的研究工作。具体内容如下:第一章中,简单介绍了卤素钙钛矿材料的性质及其应用,半导体光催化技术的前景和限制因素,并阐述了本论文的研究背景及意义。基于两者各自独有的优势,提出将卤素纯无机钙钛矿材料应用到光催化领域的研究思路和意义,并设计了具体的实验内容。第二章中,通过固相烧结的方法制备了两种不同晶相的纯无机卤素钙钛矿CsPbBr3和CsPbI3,并对它们的晶体结构、形貌特征、光吸收等性质进行表征。通过引入饱和溶液光催化产氢体系,测试了无机卤素钙钛矿的产氢能力。通过与rGO的复合优化了斜方相CsPbI3的产氢活性,测得CsPbI3/rGO/Pt复合光催化剂在可见光下产氢的速率较快,达到了 33 μmolh-1,是负载前样品的1.5倍。第三章中,通过光照离子交换的方法制备了新型混合卤素材料CsPbBr3-xIx,并对其形貌结构、组成成分、光吸收、荧光等性质进行表征。通过对其内部成分梯度以及各项光学性质的分析,建立了漏斗状的能带结构模型。研究发现这种特殊的能带结构有助于光生载流子的传输,极大的提高了卤素钙钛矿材料的活性。该材料的光催化产氢性能远超MAPbI3/rGO复合材料,达到224 μmolh-1量子效率达到2.15%。第四章中,通过共沉积法制备了纯无机卤素钙钛矿CsPbBr3与Ti02等质量比混合的复合光催化剂,并测试了其可见光光催化降解乙烯的能力。通过对复合材料的晶体结构、形貌分布、光吸收等性质进行研究,发现CsPbBr3起到光敏化剂的作用,可以拓展TiO2在可见光范围的光吸收能力,进而提升了复合材料整体的光催化活性。将复合材料应用到气相降解乙烯的体系中,可以避开它在水相中的稳定性问题,为卤素钙钛矿的光催化性能的测定提供了一种新的途径。第五章中,对本论文的研究内容进行总结,说明了纯无机卤素钙钛矿材料在光催化领域的应用前景,概括了论文研究中的各项创新点。分析了论文实验内容存在的问题和不足,进而提出了对下一步研究工作的展望。本论文以纯无机卤素钙钛矿材料作为主要研究对象,开展了光催化产氢和降解乙烯相关的研究工作。研究制备了稳定的CsPbI3/rGO、CsPbBr3-xIx和CsPbBr3/TiO2新型钙钛矿光催化剂,设计了合理的光催化体系,发现这类材料具有优异的催化活性,并拓展了其在光催化方面的相关应用。