随着全球经济的飞速发展,市场对纺织业、食品加工业、印染行业、医药行业的产品的需求与日俱增,而这些行业所排放的污染物对环境造成严重污染,影响了人类生活用水和生存环境,所以对环境的保护显得非常重要。在所有的水污染中,由于污染物对阳光的照射具有很高的滞缓性,并且对微生物的消化和温度具有很强的抵抗力,因此,排放各种污染物造成的水污染是急需解决的难题。光催化降解技术因其具有成本低、绿色无污染等优点,被认作是一种高效、绿色降解废水中染料和药品的技术。为了使污染物高效降解,光催化剂扮演了重要的角色。钙钛矿型BaTiO3半导体材料是一种常见的光催化剂,因其具有光生载流子迁移率高、环境友好、光催化活性高等优点常用于水污染的治理。本文采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了纯相的BaTiO3、TiO2、CeO2和Al2O3粉体,并结合低温烧结技术构建了二元异质结光催化剂BaTiO3/TiO2、BaTiO3/CeO2、BaTiO3/Al2O3和三元荧光粉BaTiO3/TiO2/CeO2。利用X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对样品进行了一系列表征,通过对样品的光催化性能和光致发光性能实验,详细地阐述了它们的光催化机理和光致发光机理。具体的研究工作如下:一、以不同的钛源（钛酸四丁酯和硫酸钛）和硝酸钡为金属盐,柠檬酸为螯合剂,葡萄糖为防凝胶坍塌剂,丙烯酰胺和亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了BaTiO3单体,探究了钛源、酸碱度和烧结温度对样品相纯度的影响。结果表明,以Na OH为前驱体溶液,钛酸四丁酯为钛源,溶液的PH为2,烧结温度为950℃时,可获得纯相的BaTiO3粉体。以亚甲基蓝为目标污染物对样品进行压电催化和光催化实验,实验证实,BaTiO3光催化剂降解亚甲基蓝的最佳催化剂含量和染料浓度分别为1.5 g/L和10 mg/L。结合催化实验和捕获实验结果,提出了压电和光催化的协同作用机理。二、采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了TiO2、CeO2和Al2O3粉体,并结合低温烧结技术构建了不同质量分数TiO2、CeO2和Al2O3的二元BaTiO3/TiO2、BaTiO3/CeO2、BaTiO3/Al2O3异质结光催化剂,分别通过光催化降解药品四溴双酚A、盐酸土霉素和盐酸四环素确定了最佳的复合比例。实验表明,BaTiO3/TiO2（10 wt%）、BaTiO3/CeO2（20 wt%）、BaTiO3/Al2O3（5 wt%）的光催化活性明显高于其他比例的光催化剂,并且系统地分析了它们的光催化机理。三、在BaTiO3/TiO2（10 wt%）的基体中引入CeO2荧光粉,构建了三元BaTiO3/TiO2/CeO2荧光粉,并通过荧光分光光度计对样品的发致发光性能进行了探索。光学性质分析表明,在BaTiO3/TiO2/CeO2荧光粉中引入CeO2后,单一组分BaTiO3、CeO2和TiO2的光响应范围扩大到500 nm。同时,在激发波长为310 nm时,BaTiO3/TiO2/CeO2荧光粉在430 nm和472 nm处表现出较强的发射峰。因此,BaTiO3/TiO2/CeO2荧光粉在蓝光发射领域具有潜在的应用前景。