随着环境污染和能源危机日益加剧,光催化技术脱颖而出,被认为是修复环境和解决能源危机的有力武器。迄今为止,几百种光催化剂已被报道,主要用于水分解和环境修复,目前商用TiO₂光催化剂因其无毒,成本低,效率高和稳定性好等特点已被广泛应用。然而,光催化剂的光子能量转换在现阶段还远未达到实际应用的水平,其关键原因是限制了光生电荷从半导体内部到表面的迁移的过程。为了实现光驱催化活化,氧化物催化剂上的太阳能-化学能转换过程应该更好地被利用,其效率依赖于光子,激子和活性物质之间的能量耦合。为了响应光子-激子能量转换,可以通过设计能带结构来优化太阳能捕获效率,例如缺陷态的产生和异质结的形成。在众多光催化剂材料中,由于其独特的晶体结构和电子特性,钙钛矿氧化物显示出极好的光催化应用前景。钙钛矿晶体结构提供了良好的框架,其中可以调整带隙值以使得可见光吸收和带边电位能够满足特定光催化反应的需要。此外,钙钛矿化合物中的晶格畸变强烈影响光生电荷载体的分离。通常能量转移到氧物种被认为是O₂·-驱动的光催化反应过程中的关键步骤,因此开发设计氧缺陷诱导的光催化剂,以改善氧化学吸附性能是非常重要的。本文选择碱土金属锡酸盐钙钛矿材料作为研究对象,重点研究了CaSnO₃光催化剂,通过水热法,以非化学计量比的形式,合成光催化剂。以这种方式诱导引入缺陷,形成浅捕获中心,增强电子、空穴分离传输速率,调控光催化剂的性能。氧化物缺陷控制的MSnO₃催化剂通过改善表面上的物质化学吸附将光转化为化学能。具有富含氧空位的Ca/Sn比为2.7（2.7-CaSnO₃）的CaSnO₃表现出高光电流性能和有效的光催化活性。2.7-CaSnO₃具有优异的光催化效率,在100mW/cm²白光LED光照射下,30分钟内MB染料减少93.9%,大约比化学计量高3.2倍。在相同的LED光照射下,2.7-CaSnO₃的产氢效率达到了577.4μmolh^-11 g^-1且实现了62.0μmol^-11 g^-1的析氧效率。由于2.7-CaSnO₃中的氧缺陷改善了化学吸附,使得光生电子能够转移到空间中的氧物种。因此,氧分子成功地在富含氧缺陷的MSnO₃上被激活成超氧自由基。在更多氧缺陷掺杂后,析氢速率从553.3增加到1152.7μmolh^-11 g^-1,而O₂产生速率从62.0增加到129.1μmolh^-1g^-1。氢还原处理进一步表明,通过在2.7-CaSnO₃中引入更多的氧空位,可以提高析氢和析氧的释放速率。利用化学吸附和分子氧在表面缺陷上的活化,改性的MSnO₃可以增强光催化活性。在这里,我们提供了一种新的氧化物缺陷调控MSnO₃催化剂的策略。