钛酸锶（SrTiO₃）是一种无机化合物,是典型的钙钛矿结构,属于立方晶系。SrTiO₃因具有介电常数高、介电损耗低、热稳定性好等优点,使其在陶瓷、电子、机械、等行业被广泛应用,被用来做微波炉电容器、超导体外延生长的衬底、不同的氧化物薄膜、贵金属负载的载体等等;同时SrTiO₃的禁带宽度为3.2 eV,对紫外光有响应,因具有较高的催化活性、光化学性能和光学稳定性等特点,SrTiO₃在光催化降解、光催化分解水制氢等方面的应用也非常广泛。由于单一的SrTiO₃材料作为催化剂,催化领域、催化活性、催化寿命等方面都是有限的。因此,为了解决这一难题,通常对SrTiO₃进行改性,来提高其催化活性,拓宽其应用范围。本论文利用界面化学反应法和浸渍还原法制备金属-钛酸锶异质结材料、利用固相合成法制备上转换钛酸锶材料,并分别进行催化甲醛制氢、光降解、光解水制氢等方面的应用性研究。本论文的研究内容如下:1、通过固相合成法制备SrTiO₃纳米块,在室温下通过界面化学反应法和浸渍还原法制备了SrTiO₃@Pd纳米异质结材料,在室温下催化甲醛制氢。结果显示,初始甲醛浓度、初始NaOH浓度、Pd负载量、温度等条件都是产氢速率的影响因素,界面化学法制备的5wt%SrTiO₃@Pd催化活性最佳,得到最佳平均产氢速率148.81 mL/min*g。2、通过固相合成法制备了SrTiO₃:Yb³⁺,Tm³⁺上转换纳米材料,并在室温下通过界面化学反应法和浸渍还原法制备了SrTiO₃:Yb³⁺,Tm³⁺@Ag纳米异质结材料,在紫外灯、氙灯、980nm激光器的光源下光催化降解卡马西平（CBZ）孔雀石绿（MG）两种污染物。结果显示,制备的上转换纳米材料能够对近红外光有响应。目标污染物的浓度、催化剂浓度、Ag负载量、pH、氧化剂均对光降解的结果产生较大的影响;通过自由基捕获实验探究了光降解的机理,结果表明在光降解CBZ和MG中主要的活性物质为光生空穴（h⁺）、羟基自由基（·OH）、超氧自由基(?O^2-)。3、将通过固相合成法制备的SrTiO₃:Yb³⁺,Tm³⁺上转换纳米材料,在紫外灯、氙灯、980nm激光器的光源下光催化分解水制氢。结果显示,制备的SrTiO₃:Yb³⁺,Tm³⁺上转换纳米材料制氢速率比纯SrTiO₃要大,并且能够在980nm激光器照射下实现近红外区光解水制氢,产氢速率为15.68μmol·g^-1·h^-1。综上所述,改性后的钛酸锶材料在甲醛制氢、光降解、光解水制氢等领域表现出良好的催化活性和稳定性。以SrTiO₃为基质的衍生物制备过程简单,在催化领域具有广阔的应用前景。