卤化物钙钛矿因其突出的结构可调控性、载流子迁移率、电子结构等性能,在近三年科学界得到了广泛关注。它克服了传统氧化物钙钛矿中带隙宽度较大的缺陷,在大量实验和理论研究中表现出优异的光（电）催化性能。卤化物钙钛矿目前主要分为无机卤化物钙钛矿与有机卤化物钙钛矿两种。由于社会对铅基材料毒性的担忧,无机卤化物钙钛矿自2018年起得到了科学家们广泛的关注。本文基于密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）计算对铅基与非铅基的卤化物钙钛矿材料的电子结构进行了研究,并探究了无铅卤化物钙钛矿的气敏性和CO2催化还原机理,为实验工作者提供了理论支持。本论文的主要结果如下:（1）采用第一性原理计算研究了典型卤化物钙钛矿APb Br3（A=Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+）的电子结构。研究发现随着A位金属离子半径的增加,其对晶格结构与电子结构的带边位置影响较小。随后,研究采用CH3NH3基团替换A位离子,构建稳定的有机卤化物钙钛矿CH3NH3Pb I3结构,并研究了其缺陷形成能和电子结构,发现CH3NH3Pb I3是具有1.5 e V禁带宽度的直接带隙半导体,其导带底主要由Pb-p轨道构成,为日后研究中电子结构调控提供了理论基础。（2）基于CsPbBr3构建了Cs2AgBiBr6的双钙钛矿晶体结构,并研究了缺陷调控Cs2Ag Bi Br6的CO2、CO、NO2、NO气敏特性。我们发现纯Cs2Ag Bi Br6与Cl掺杂、I掺杂、Br空位的Cs2Ag Bi Br6对四种气体基本均具有自发吸附的能力（除I掺杂体系对NO、CO的吸附外）。计算表明CO2的吸附能最低,揭示了在同等环境下Cs2Ag Bi Br6更加倾向于吸附CO2气体分子,这为后续的CO2催化还原奠定了基础;与纯Cs2Ag Bi Br6相比,含有Br空位的Cs2Ag Bi Br6对CO2、NO的气敏性能有很大提升,I掺杂的Cs2Ag Bi Br6对NO有较好气敏性。（3）根据热力学的吉布斯自由能判据,探究了CO2在Cs2Ag Bi Br6上的催化还原反应机理。研究发现Cs2Ag Bi Br6的CO2催化还原主要产物为H2CO2和H2C（OH）2,其虽然具有一定的催化作用但效果不够理想;Cl、I掺杂能够降低反应的限制步能垒至2.27 e V与2.14 e V并改变反应路径,但与纯Cs2Ag Bi Br6的催化性能相比提升效果不够显著;Br空位能够非常有效地促进Cs2Ag Bi Br6的CO2催化还原反应进行,启动步与限制步能垒均显著降低到-1.1 e V和1.25e V,其主要反应产物为CH4;总之,该研究揭示了通过缺陷工程和掺杂工程能有效提升Cs2AgBiBr6催化还原CO2性能。