化石能源的大量使用提高了人类的生活水平,但也加剧了环境污染和气候变化。人们对收集和转化自然和环境能量的研究也一直保持密切关注,例如太阳光、热能（地热和工业热）和机械能（风、水流、振动和噪音）等,收集这些能量并进行高效转化应用是解决将来面临的能源问题的有效技术之一。基于纳米光响应材料的光催化技术是一种较为理想的能源利用方法,提高其光催化效率的核心是如何加快电子和空穴的分离,压制两者间的复合;最近几年,一种新颖的外场激发催化模式―压电催化受到研究者的广泛关注。压电催化是利用某些材料的压电特性,在机械应力的作用下,引起材料微形变从而产生内建极化电场/压电势,导致能带弯曲/倾斜（Energy band tilting/bending）,从而驱动载流子产生、分离和传输。利用压电效应,可以有效富集自然界中分散的微弱机械能（水流、震动等）来进行催化反应。关于压电纳米材料的催化反应目前已有诸多研究,如压电催化水分解、杀菌及选择性氧化等。然而,单独的压电催化过程也面临效率难以提高这一瓶颈,因此可以考虑将压电与光催化过程结合,产生协同效应,利用压电效应产生的内建电场促进光生电子和空穴的高效分离。本研究主要围绕压电辅助光催化这一核心,重点开发了几种具有光-压电响应的新型纳米材料,研究了光与机械能协同催化的转化利用机制。通过大量表征和实验测试等手段研究了其形貌、压电响应性能、光电性质及光热转换等性能,详细探究了压电辅助光催化效应用于对氨基苯甲醇的选择性氧化,以及生物医学肿瘤治疗研究。本论文的主要研究内容如下:（1）压电-可见光响应型Ba Ti O3@Au等离子体纳米结构的合成、表征及选择性氧化研究。通过在压电材料Ba Ti O3上生长Au纳米颗粒,制备了具有可见光响应的Ba Ti O3@Au等离子体纳米结构,从而将压电效应与可见光等离子共振效应（SPR）结合进行催化研究。研究过程中,通过各种表征手段,我们研究了材料的微观结构、光吸收及化学组成等基本特性;在催化研究中,我们重点考察了超声作用产生的压电场对Ba Ti O3@Au结构可见光催化过程的调控作用,获得了较理想的催化反应条件,并证明在压电-光共同作用下,该复合材料对对氨基苯甲醇的选择性氧化表现出了极高的催化效率,具有高选择性（＞99%）和高转化率（68%）,远大于单纯的光催化和压电催化过程。在机理研究中,我们通过调控可见光波长研究了催化活性与波长的关联,证明压电场与SPR效应的耦合极大地提高了光催化效率。该工作为提高光催化有机物转换提供了一种简单且低成本的新思路。（2）压电-近红外光响应型Ba Ti O3@Cu2S等离子体纳米结构的合成、表征及催化肿瘤治疗研究。超声治疗具有无创、能量衰减小和组织穿透能力强等特点,在临床疾病的诊断和治疗中正发挥着越来越重要的作用。在超声波振动下,Ba Ti O3的压电效应可驱动压电催化过程,产生高活性自由基消杀肿瘤;Cu2S作为经典的LSPR纳米材料,则可将吸收的近红外光（NIR）转换为局部热量进行光热治疗。因此,通过合理构造Ba Ti O3@Cu2S压电/等离激元纳米复合结构可以耦合压电催化与光热两者的治疗效应,实现高效杀死癌细胞。我们在该工作中,合成了Ba Ti O3@Cu2S复合纳米结构,通过各种表征手段,研究了材料的微观结构、光吸收及化学组成、光热响应及生物毒性等基本特性;在生物医学研究中,我们考察了在超声-NIR光协同作用下的肿瘤治疗效果。研究结果表明,压电-光催化协同作用可显著提高材料的肿瘤消杀效果,代表了一种安全、高效的肿瘤治疗新模式。（3）磁致压电-可见光响应型Co Fe2O4-Bi Fe O3纳米核壳结构的合成、表征及选择性氧化研究。在该研究中,我们利用磁致伸缩材料的磁致形变特性,将其与具有可见光响应的压电材料复合,开发了磁致伸缩压电辅助光催化材料,并用于压电辅助光催化选择性氧化研究。我们首先合成了Co Fe2O4纳米颗粒,然后用溶胶-凝胶法在其表面沉积了多铁性材料Bi Fe O3,构造了Co Fe2O4-Bi Fe O3纳米核壳结构。在催化研究中,我们发现在交变磁场和可见光共同驱动下,该材料对对氨基苯甲醇氧化为对氨基苯甲醛的转化率高达58%,选择性高达99%,远高于单独的光催化和磁致压电催化过程;此外,该材料在磁场和可见光共同作用下的催化降解Cr的效率高达90%。我们还进行了诱捕实验以阐明催化机制。磁致伸缩材料与压电材料的耦合提供了一种压电催化新思路。