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压电催化作为一种新颖的催化技术,可以收集振动、摩擦、自然风和潮汐等机械能诱导压电材料产生压电势,从而驱动氧化还原反应实现污染物修复和能源转化过程。此外,在集成压电材料的压电效应和光致激发等特性所构建的压电光催化中,压电极化可以作为自动阀来调节光生电荷的分离和转移路径,从而提升太阳能驱动的光催化效率。因此,压电催化和压电光催化过程为利用可再生能源实现环境污染修复和能源转化提供了新途径。然而,目前还存在一些尚未解决的重要问题,例如压电材料的压电催化/压电光催化效率依然较低,压电材料特性与压电催化/压电光催化性能之间的构效关系不清楚等。针对以上关键问题,本论文围绕催化材料电荷分离和活性位点的协同调制,通过表面调控、压电效应耦合表面调控、压电效应耦合异质结界面调控等手段有效改善了压电材料的压电催化和压电光催化性能,并阐明压电材料结构特性与压电催化、压电光催化性能之间的构效关系,主要研究内容和结果如下:（1）为了开发提升压电催化性能的新策略并验证催化剂表面化学特性对压电催化性能的影响。本研究以具有高长径比的Ba Ti O3纳米带作为模型催化剂,系统地研究了在超声波诱导的周期性机械振动下Ba Ti O3纳米带氧空位浓度对其压电催化降解有机物污染物罗丹明B的影响。结果表明,压电催化降解污染物性能与Ba Ti O3纳米带氧空位浓度呈现“火山型”趋势,具有最优氧空位浓度的Ba Ti O3（BTO-OV-1）压电催化降解罗丹明B的速率常数为0.025 min-1,是不含氧空位的Ba Ti O3纳米带的2倍。实验和理论计算结果表明氧空位可以促进O2的吸附和活化,从而有利于增强压电催化活性;压电力学显微镜测试结果表明氧空位的引入会降低Ba Ti O3纳米带的压电势。因此,合适的氧空位浓度是提升压电催化性能的关键因素。（2）采用压电效应结合催化剂表面活性位点调控的策略,构建了高性能压电光催剂并实现苯甲胺的污染物资源转化。通过熔融盐法和H2/Ar热处理法合成了富氧空位Bi4Nb O8Br纳米片,考察了压电效应（超声振动诱导）和氧空位的协同作用对Bi4Nb O8Br光催化氧化苯甲胺C-N耦联的影响。结果表明,压电效应和氧空位的协同作用可以显著增强Bi4Nb O8Br光催化氧化苯甲胺C-N耦联的性能,其转化率提高了约2.1倍。通过理论计算、光电化学测试、原位电子自旋共振波谱等结果提出了相关活性增强机理,氧空位不仅促进了苯甲胺和O2吸附活化,而且协同压电效应强化了光生电荷分离,从而实现了苯甲胺污染物的高效资源化。（3）采用压电效应耦合异质结界面活性位点调控的策略,构建了光生电荷空间分离的压电光催材料,同步实现了苯甲胺污染物资源转化和产H2过程。通过在压电Ba Ti O3纳米带上原位生长Zn In2S4纳米片,合成了具有多级结构的Z型Ba Ti O3@Zn In2S4异质结。理论计算和实验结果验证了Ba Ti O3@Zn In2S4异质结遵循Z型电荷分离机制,而且Ba Ti O3@Zn In2S4Z型异质结的氧化还原区分别具有最低的苯甲胺氧化耦联和还原产氢能垒。得益于Ba Ti O3@Zn In2S4在电荷分离和活性位点方面的优势,压电效应（超声振动诱导）和Z-型异质结可以协同增强压电光催化氧化苯甲胺耦联同步产H2的速率。（4）为了系统地探究压电材料结构特性与压电光催化性能之间的构效关系,采用分子工程策略合成具有不同基团修饰的g-C3N4,系统探究了不同基团g-C3N4的压电光催化产H2O2性能。实验结果表明,压电效应（超声振动诱导）分别提升了P基团、含氧基团g-C3N4光催化性能1.5和1.9倍,而会导致氰基修饰g-C3N4光催化活性降低6.1倍。理论计算结果显示,分子工程引入的基团作为活性位点产生H2O2的能垒大小顺序:-OH（0.69 e V）＞P（0.48 e V）＞-COOH（0.39 e V）＞-C=O（0.35 e V）＞-CA氰基（0.22 e V）,表明氰基修饰g-C3N4具有最低的反应能垒,同时结合g-C3N4催化材料的压电性能结果,证实了压电势和反应能垒协同地决定了g-C3N4压电光催化性能。因此,压电光催化材料的设计和构建需要综合考虑压电势大小、反应活性位点、极化方向等因素对催化过程中电荷分离和表面反应的影响。