光催化技术在分解水制氢和环境污染物消除等领域有着巨大的应用潜力,吸引了研究者的高度关注。然而,目前光催化技术仍然停留在理论研究阶段,未来要面向大规模的工业生产应用,必须要解决光催化剂太阳能利用效率和光催化活性低等问题。具有典型钙钛矿结构的SrTiO₃化学稳定性好、低毒性以及低的制备成本,被认为是分解水制氢以及降解有机污染物的理想光催化材料。由于SrTiO₃具有比较宽的带隙（3.2 eV）,只能利用太阳光中4%⁵%的紫外光,这在很大程度上降低了SrTiO₃的太阳能利用率。因此,研究者围绕Sr TiO₃带隙的调控进行了许多探索,其中金属离子掺杂被认为是拓展SrTiO₃吸光范围的有效策略之一。本论文主要围绕La和Cr共掺杂Sr TiO₃（简写为SrTiO₃（La,Cr））光催化剂进行研究。探究了金属离子不同的掺杂量对SrTiO₃的形貌、带隙以及光催化活性的影响。此外,我们设计并构建了SrTiO₃（La,Cr）/WO₃异质结复合光催化剂,并详细研究了其对有机污染物分子的吸附和光催化降解性能。最后,采用熔盐合成法对p型CaFe₂O₄光催化剂的形貌调控进行了初步探索。各章节主要内容简述如下:第一章主要概括了半导体光催化材料分解水产氢和降解有机污染物的机理,各种半导体光催化材料在光催化技术中的应用与改性,光催化技术的应用前景以及SrTiO₃在光催化领域的研究进展。第二章讨论了La和Cr的掺杂量在可见光激发下对SrTiO₃（La,Cr）的光催化产氢活性的影响并考察了在反应溶液中加入不同的硝酸盐对光催化产氢性能的影响。结果显示,La和Cr的掺杂量对Sr TiO₃的活性有很大的影响,硝酸盐的加入总体上都抑制了SrTiO₃（La,Cr）的产氢活性。第三章研究了SrTiO₃（La,Cr）对四环素的光催化降解性能。实验结果表明,La和Cr不同掺杂量的SrTiO₃对四环素均表现出了较好的吸附和光催化降解性能。自由基捕获实验确认在四环素的光催化降解反应中超氧自由剂（·O2-）是主要的活性物种。此外,SrTiO₃（La,Cr）在多次的循环实验中表现出良好的稳定性。第四章设计制备了SrTiO₃（La,Cr）/WO₃异质结光催化剂,并详细研究了SrTiO₃（La,Cr）/WO₃对亚甲基蓝（MB）染料的吸附和光催化性能。研究表明,SrTiO₃（La,Cr）纳米颗粒均匀担载于WO₃纳米片上形成接触紧密的异质结。为了探究吸附和光催化之间的协同作用,本论文研究了异质结特殊的比表面积、表面电荷和光激发载流子的分离效率,并根据自由基捕获实验提出一种可能的Z型光降解机制。第五章介绍了熔盐法可控合成p型纳米棒状CaFe₂O₄的研究工作。通过调控熔盐用量、合成温度和合成时间制备出纳米棒状形貌的CaFe₂O₄,棒状的CaFe₂O₄对可见光的吸收能力相对于颗粒状的CaFe₂O₄提高了。最后,根据实验结果,本论文提出了棒状CaFe₂O₄的形成机理。