能源短缺和环境污染是人类社会面临的两大难题。近年来,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源受到了广泛关注,相关研究在太阳能电池和光催化领域取得了显著成果。其中,光催化是一种将太阳能通过半导体材料转化为化学能的催化过程,常被应用于光催化制氢,污染物降解以及有机化合物的合成。近几年,一种新型的光电转换半导体材料引起了人们的注意,即卤化物钙钛矿材料。相比于传统的半导体材料,卤化物钙钛矿具有吸光范围广,载流子传输距离长,载流子寿命长等优点。但是,该材料面临两个重要问题,遇水易分解和铅元素的毒性,严重制约了它在生产生活中的实际应用。目前,非铅基钙钛矿材料的研究吸引了越来越多科研工作者的注意。研究人员试图用Sn2+、Bi3+等无毒或低毒性的离子来取代Pb2+,同时保持钙钛矿材料优秀的光电转换性能。在对一系列非铅基钙钛矿材料光催化性能的测试后,选取A3B2X9型钙钛矿材料作为本论文的研究对象,着重研究了 Cs3Bi2X9及其固溶体CS3Bi2xSb2-2xX9的光催化性能。第一章中,简单介绍了卤化物钙钛矿材料的理化性质及其应用,半导体光催化技术的前景和限制因素,并阐述了本论文的研究背景及意义。着重介绍了目前铅基卤化物钙钛矿材料在光催化分解HI酸领域的研究和存在的问题,以及无铅钙钛矿的研究进展。第二章中,通过饱和溶液析出法合成了常见的Sn-、Bi-钙钛矿粉体材料,并测试其分解氢卤酸的产氢性能,通过对比以MAPbI3为代表的铅基钙钛矿材料,评估其光催化性能。通过结合催化性能和稳定性测试,选取性能最好的Bi基钙钛矿材料Cs3Bi2I9作为接下来的研究对象。第三章中,以Cs3Bi2I9作为研究对象,从两个方面入手,提高其催化性能。一方面,着眼于反应溶液,通过离子调控,减弱Bi3+对产氢的影响;另一方面,通过对Cs3Bi2I9与CS3Sb2I9进行固溶体处理,减弱其本征缺陷带来的载流子损耗。在实验中,成功制备了 Cs3Bi0.6Sb1.419固溶体材料,其在反应液中产氢速率达到926 μmol g-1h-1,媲美了MAPbI3/rGO的光催化性能,这在非铅基钙钛矿的研究中是首次在性能上能达到铅基钙钛矿的水平。第四章中,我们测试了 CS3Bi2xSb2-2xBr9的降解有机染料的性能。为了进一步研究Bi,Sb固溶的钙钛矿材料性能,我们通过饱和溶液析出法合成了 Cs3Bi2xSb2-2xBr9,并且将其应用于有机染料的降解。通过在催化体系中加入捕获剂,确定超氧自由基为光催化反应的活性物种。结合光电催化性能的测试,进一步验证了固溶体具有更好的载流子传输和分离能力,这带来了更优秀的光催化性能。第五章中,对本论文的研究内容进行总结,同时给出了研究中存在的不足,对下一步的工作作出展望。本论文着眼于解决钙钛矿中Pb的毒性问题,以Bi基钙钛矿为切入点,通过光催化领域常见的负载,掺杂等手段,大大提高了其催化性能。为接下来无铅钙钛矿的研究提供了新的方向。