氢能是一种新型能源载体,被认为是人类未来最具发展潜力的新型能源。以太阳光为原始驱动力的光催化制氢是一种直接将太阳辐射能转化为化学能的技术,可以从根本上解决能源短缺和环境污染问题。光催化分解氢卤酸(HX)是一种理想的产氢技术,相较于传统水分解,它具有许多特别的优势,包括较高的太阳能-氢能理论转化效率,较低的过电位要求以及能够同步生成高附加值的卤素化学品等。以MAPbI3为代表的有机-无机钙钛矿一类材料具有高消光系数、高载流子迁移率、长载流子扩散距离等特性,与光催化反应对材料的要求完美匹配,但因其在水环境中极端不稳定的特性限制了其在光催化领域的应用。本论文通过离子掺杂和助催剂负载,获得了低成本、工艺结构简单的新型光催化剂,将其应用到光催化HX产氢研究中,获得了具有高效光能转换性能且水相稳定的钙钛矿-HX体系,并对其微观反应过程和制氢性能增益机制进行研究。主要研究结论如下:(1)采用一步结晶法制备了稳定的杂化钙钛矿材料MAPb(I1-xBrx)3,并通过介质环境的调变,保证了 MAPb(I1-xBrx)3在反应过程中结构组成的稳定性。在可见光驱动的HI/HBr产氢体系中,没有Pt作为助催剂的条件下,证明了 MAPb(I1-xBrx)3是一种优异的光催化剂。在可见光(λ≥420nm)照射下,MAPb(I1-xBrx)3(x=0.10)展现了最高的光催化产氢速率1471 μmol h-1 g-1,相比纯MAPbI3提高了近40倍,并且在超过60个循环(252 h)实验中光催化活性没有出现明显降低。循环光催化反应后,测量了MAPb(I1-xBrx)3的XRD,UV-vis光谱和EDS元素分布,进一步证明了钙钛矿本征结构的稳定性。MAPb(I1-xBrx)3的HI分离效率测定为1.42%。通过实验和计算方法阐明了材料光催化产氢的增益机制。(2)通过热合成方法制备了 Ni3C纳米晶体,并通过静电吸附的方法,成功将Ni3C负载到MAPbI3晶体表面,构建了 Ni3C/MAPbI3复合催化剂。在光催化反应过程中,Ni3C纳米晶体不仅发挥了电子捕获的作用,促进了光生电子和空穴的分离,减少复合概率,同时还为反应提供更多的活性位点。催化剂负载量优化实验表明,当助催剂的量达到15 wt.%的时候,复合催化剂的光催化活性达到最高,为2362μmol h-1 g-1,较未负载Ni3C的MAPbI3提高了近55倍,并在200个小时的循环产氢实验中维持了较高的活性。通过一系列表征证明15 wt.%负载量的Ni3C/MAPbI3复合催化剂具有强的可见光吸收能力,低的传输电阻,有效的载流子分离,从而展现了优异的光催化反应活性。