铅卤钙钛矿作为新兴的半导体材料,具有优异的光电性能,使其在太阳能电池、发光二极管、激光器以及探测器等领域有着非常广阔的应用前景。2016年,铅卤钙钛矿（MAPbI3）首次被报道应用于光催化析氢反应。因其高效的光电转化效率、出色的载流子迁移长度和速率、优异的光吸收能力以及可调的能带结构等优点,铅卤钙钛矿在光催化领域迅速引起了科学家们的广泛关注。目前,MAPbI3、MAPbBr3、CsPbBr3微米/纳米晶等都已经被成功应用于光催化制氢、CO2还原、染料降解等反应。然而,该类光催化材料的发展仍然存在巨大的挑战。一方面,铅卤钙钛矿因其自身的离子特性以及表面易脱落的配体导致其在光催化过程中稳定性不佳。另一方面,缺乏高效的电子-空穴的分离能力以及足够的活性位点,导致其催化效率仍然不够理想。针对这些问题,本论文通过构建一系列基于铅卤钙钛矿的异质结结构,在增强铅卤钙钛矿结构稳定性的同时,极大地提升了其在光催化反应中的活性。具体研究如下:1.成功构建了 MAPbI3/MoS2复合物,显著地提升了其在光催化析氢反应中的活性。该复合结构结合了 MAPbI3优异的光电转化性能和MoS2表面丰富的析氢活性位点,并共同构筑了 type-Ⅱ型半导体异质结,有效促进光生电子-空穴对的分离。MAPbI3/MoS2复合物的光催化制氢速率达到30000 μmol g-1 h-1,是原始MAPbI3的1000倍左右,且该复合物光裂解HI的效率达到7.35%。在30次循环反应中,其催化性能和形貌结构无明显改变,证明其优异的稳定性。2.设计了一种CsPbBr3/Au复合物用于光催化CO氧化反应。利用CsPbBr3纳米晶表面的还原性配体将Au3+离子还原成Au0,继而形成Au纳米颗粒生长在CsPbBr3纳米晶的表面。Au纳米粒子的引入,显著提升了该复合物的光生电子-空穴的分离和快速转移。相比于CsPbBr3纳米晶,该CsPbBr3/Au复合结构在光催化CO氧化反应中的转换效率提高了近5倍,且在10个循环测试中保持了良好的稳定性。3.构筑了 CsPbBr3/Pd复合纳米晶并将其应用于光催化CO2还原反应中。利用光沉积的方式成功实现了小尺寸Pd纳米颗粒在CsPbBr3的负载,构建了金属-半导体异质结结构,有效地促进了载流子的分离和电子向Pd纳米颗粒上的快速转移。小尺寸的Pd纳米粒子具有较大的比表面积和良好的反应活性,并利用CsPbBr3的光生电子参与CO2还原反应。该复合物在光催化CO2还原反应中转化速率达到774.46 μmol g-1 h-1,是单纯CsPbBr3的6倍,且CO选择性达到92.96%。