利用太阳能驱动的光催化还原CO2为有经济价值的化学燃料是应对温室效应和能源危机的有效途径,具有非常重要的科学和现实意义。纳米半导体材料具有良好的光电化学性质,因此可用作光催化剂来催化转化CO2。钛酸锶（SrTiO3）因具有高化学稳定性、低成本、低毒性和易于合成等优点是一种备受关注的光催化剂材料,但光吸收范围有限、光生电子和空穴易复合等缺点限制了其光催化性能。本文针对以上问题,分别使用负载金属氧化物和构建异质结两种方法改性SrTiO3,有效地提高了其光催化还原CO2的性能,并引入“磁-光-热”三场耦合的反应条件来进一步提升了催化效果,为开发具有高CO2还原活性的钛酸盐光催化剂和催化体系做出探索。1、以TiO2微球为原料使用水热法制备了不同比例Ni2O3负载的SrTiO3（m）催化剂,探究了Ni2O3负载量对SrTiO3（m）光催化CO2还原的影响,并分析了负载Ni2O3对SrTiO3（m）光催化活性增强的作用机理。通过PL、UV-vis DRS、EIS和瞬态光电流等表征表明,负载Ni2O3不仅显著降低了催化剂中光生电子和空穴的复合率、扩展了其光吸收范围,还能作为电子陷阱有效促进光生载流子的分离与传输。Ni2O3负载量为5.4 wt%的样品在3 h的光催化CO2还原的反应光催化活性最佳,CO和CH4产量分别达到了11.57μmol/g和1.51μmol/g,是纯STO（m）上对应产物产量的3.15倍和14.84倍。2、采用一步水热法以TiO2P25为原料制备了不同比例的Bi4Ti3O12/SrTiO3异质结催化剂。通过UV-vis DRS、Mott-Schottky、XPS和UPS测试得到了异质结催化剂的能带结构,并证明了在SrTiO3和Bi4Ti3O12两相间紧密接触的界面上形成了内建电场,光照下光生电子和空穴受电场力作用而形成了Z型的电荷传输路径,有效分离了电子和空穴。此外,经3 h的光催化CO2还原反应后,纯SrTiO3和Bi4Ti3O12上未能产生CH4,而所有异质结催化剂上都产生了CH4,且CO的产量得到了很大提升,在Sr0.5Bi0.5TO催化剂上测得CO和CH4的产量分别达到了13.37μmol/g和1.55μmol/g,CO产量是纯SrTiO3上的5.74倍。3、使用磁场发生器产生～50 m T交流磁场并使用磁性材料泡沫镍作催化剂载体通过磁热效应引入热场,构建了“磁-光-热”三场耦合的反应体系。LSV、Mott-Schottky和反应温度测试证明,耦合磁场促进了光照下的催化剂上光生载流子的分离,抑制了电子和空穴的复合,提高了电荷传输速率,同时在磁性载体泡沫镍上产生了磁热效应向反应体系输送了热能。在三场交叉对照的反应条件下对上述合成的各比例负载型和异质结催化剂进行催化还原CO2测试,得到“磁光热”三场耦合的催化条件下催化效果最佳,3 h反应后N5.4STO（m）催化剂上CO（50.53μmol/g）和CH4（9.15μmol/g）的产量是单纯光催化下产量的4.37倍和6.06倍,Sr0.5Bi0.5TO上的CO（70.16μmol/g）和CH4（11.74μmol/g）产量是单纯光催化下的5.25倍和7.56倍,在磁、光、热三场的协同作用下,催化效率得到了极大提升。