社会发展以及人口增加引发的环境污染和能源危机已经成为人类社会可持续发展面临的两个重要难题。光催化技术由于具有能量消耗低,没有二次污染,可重复利用等优势,已经成为解决这两大难题最有潜力的技术之一。光催化技术的关键是发展半导体光催化材料,而大部分半导体都是宽带隙半导体。因此,发展新型高效的光催化材料成了推动光催化技术发展的一个重要途径。有机-无机杂化钙钛矿材料CH₃NH₃PbI₃（MAPbI₃）具有优良的光电特性,被认为是光催化领域的一种理想材料。然而,潮湿环境中的不稳定性和较低的光量子效率阻碍了其作为光催化剂的广泛应用。本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统研究了二维层状材料/MAPbI₃复合材料的界面相互作用、电子和光学性质以及其光催化活性和稳定性。主要研究内容如下:（1）研究了不同层数SnS与MAPbI₃复合材料的界面相互作用、电子和光学性质。结果表明,与纯的MAPbI₃相比,二维SnS/MAPbI₃（100）纳米复合材料具有更小的光学带隙（0.94、0.78和0.64 eV）。复合材料的光吸收强度在波长300-600nm范围内显著增强（光吸收强度大约是其3倍）;同时光吸收范围拓展到整个可见光区域,甚至是红外光区域。三种SnS与MAPbI₃复合材料界面处形成的Ⅱ类异质结能够有效降低光生电子-空穴的复合速率,从而提高其光催化活性。二维SnS层状材料使MAPbI₃避免与水分子直接接触,可以有效地提高MAPbI₃在空气中的稳定性。这些结果对研发高效的基于MAPbI₃材料的纳米复合材料有很好的借鉴意义。（2）研究了界面相互作用对GR/MAPbI₃（100）复合体系电子结构和光学性质的影响。结果显示,石墨烯修饰使得复合体系的带隙减小（0.78,0.54和0.36 eV）。复合体系光吸收范围拓展到了整个可见光区域,甚至是红外光区域,波长在300-600nm之间的光吸收强度得到了明显的增强（大约是同等波长下纯的MAPbI₃材料的3倍）。界面处形成的Ⅱ类异质结能够有效提高光生电子-空穴的寿命,提高其光催化活性;同时石墨烯提高了MAPbI₃的稳定性。这些研究结果对推动研发基于MAPbI₃材料的复合光催化材料提供了设计思路。