化石能源的消耗导致全球气候变暖和能源短缺。因此,世界各国都在积极开展能源革命,努力摆脱对化石能源的依赖。氢能具有绿色无碳、能量密度高、热值高和可再生等特点,因而受到了科研人员广泛的关注和研究。光催化技术因能利用太阳能产生氢能或有效降解环境污染物而备受关注,制备高效、稳定、经济的催化剂是光催化领域的一大挑战。钙钛矿氧化物因其丰富的元素组成和电子结构引起人们的广泛兴趣。其中,SrTiO3具有典型的钙钛矿结构,它具有合适的带边位置、稳定性高、载流子迁移率高、成本低等特点,是一种很有前途的光催化剂。然而,SrTiO3存在的可见光吸收能力差和光生载流子复合率高等缺点导致其催化活性较低。因此,本文基于SrTiO3的基本性质和研究现状,选择了两种材料与其构建异质结,进而提高其光解水制氢性能,并提出了可能的反应机理。具体的研究内容如下:1、制备SrTiO3/Ti3C2肖特基异质结光催化剂用于光解水制氢。Ti3C2-MXene具有优异的金属导电性、独特的光学性质、较大的比表面积、丰富的活性位点、低的析氢反应势垒和可调控的亲水性官能团等优点,但由于它不具有半导体材料的特性,不能作为光催化剂直接使用,所以选择其作为助催化剂和SrTiO3构建异质结共催化剂。首先,采用水热法制备了SrTiO3/Ti3C2肖特基异质结,通过SEM表征发现SrTiO3纳米颗粒生长在二维Ti3C2纳米片的表面和层间,这种独特的结构有利于构建快速的电荷转移通道,促进了光生电荷的分离和迁移,进而提高其光催化性能。样品的光解水制氢测试数据表明,SrTiO3/Ti3C2复合材料表现出优异的光解水制氢性能。其中,样品SM-3的制氢性能最佳,其速率约为3.43 mmol g-1h-1,是SrTiO3(0.57 mmol g-1h-1)的6倍。SrTiO3/Ti3C2复合材料光解水制氢性能增加的主要原因是:（1）SrTiO3和Ti3C2复合形成肖特基结,在光照条件下,电子从SrTiO3转移到类金属Ti3C2上,在界面处形成的内置电场加速了电子-空穴的分离和更有效的电荷传输。此外,肖特基势垒的存在也阻碍了电子从Ti3C2向SrTiO3的回流,从而促进了光生载流子之间的有效分离,提高了光催化活性。（2）Ti3C2的O端和F端官能团降低了电荷转移电阻,提高了活性位点的反应活性。（3）引入Ti3C2后,复合材料在可见光范围内的吸收能力提高。这一工作表明,利用二维MXene构建高活性、低成本、稳定的共催化剂具有广阔的前景,并且在能量转化领域具有巨大的应用潜力。2、制备了SrTiO3/Cd Se I型异质结光催化剂用于光解水制氢。Cd Se是一种窄带隙半导体,具有可见光吸收能力强、丰富的表面结合性能和可调的带隙宽度等优点,然而它存在光生电子空穴对分离效率低和光腐蚀问题。因此,本文用冷凝回流法制备了Cd Se/SrTiO3异质结,通过SEM、TEM和EDS表征可以看出,粒径较小的Cd Se纳米颗粒较为均匀地生长在SrTiO3的表面,这有利于暴露更多的反应活性位点。通过紫外吸收光谱看出,SrTiO3/Cd Se复合材料的光吸收能力相较于SrTiO3有明显提高。光致发光谱、光电流响应曲线和电化学阻抗图谱表明,异质结的界面接触可以缩短光生电子的传输路径,增加界面电荷的分离,降低光生电子和空穴复合率,有效提高了电子-空穴的分离和转移,从而提高了其水分解制氢性能。光解水制氢测试数据表明,样品SC-20的制氢性能最佳,其速率约为856.1μmolg-1h-1,是SrTiO3(403.8μmolg-1h-1)的2倍。