利用光催化技术将CO2转化为高附加值的碳基燃料是降低大气CO2浓度、实现碳中和的一条理想途径。然而,目前仍面临产率低下以及产物复杂这两大问题,使其无法满足工业化应用。一方面,半导体吸收光子能量产生的电子和空穴容易复合,严重制约了光催化性能;另一方面,CO2还原反应涉及多电子转移,其还原产物多样化,难以调控则,加大了其产物分离的难度。因此,在改善CO2光催化还原性能的同时,实现CO2高选择性催化还原具有重要研究意义。SrTiO3是一种典型的钙钛矿结构化合物,其合成简单、性能良好,有望实现进一步开发应用。因此,本文以SrTiO3为研究基础,通过晶面调控以及助催化剂负载两大策略,从电荷输运与分离、分子吸附、质子供给等方面入手,旨在发展基于SrTiO3的高效纳米光催化剂,并揭示CO2还原反应过程中产物选择性的主要影响因素。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）以1,2丙二醇为表面活性剂,采用水热法合成出（001）和（110）晶面比例可调的SrTiO3纳米颗粒,研究了晶面结构与其CO2还原性能及产物选择性的内在关系。实验和理论计算结果表明,CO2还原反应路径为CO2→*COOH→CO→*CHx→CH4,（001）和（110）晶面上的CO2还原呈现不同的产物选择性,分别以CO和CH4为主。（001）晶面为主要暴露晶面时,两晶面之间的电场效应能够促使SrTiO3的光生电子和空穴分别向（001）和（110）晶面迁移。空间分离的空穴氧化和电子还原反应提升了CO2转换效率。因（001）晶面的CO吸附能力较弱,CO2还原产物以CO为主。（110）晶面价带所对应电子态密度更高,其大面积暴露后,较低的反应电荷转移电阻促进了CO2还原效率的进一步提升。而且（110）面较强的CO吸附能力能够促使生成的CO继续被吸附在表面,进而可以参与后续的加氢反应,生成*CHx物种,最终生成产物CH4,其比例高达72.59%。研究结果证实了SrTiO3还原CO2的产物取决于其晶面的化学性质,与其表面光生载流子浓度的相关性较小。（2）在晶面电场作用下构建出Pt纳米颗粒负载的十八面体SrTiO3,利用电子向（001）晶面转移的特性成功实现Pt定向修饰。经SEM和TEM的微观形貌观察后确认Pt纳米颗粒与SrTiO3（001）表面紧密接触,其有助于载体受激后光生电子进一步向Pt输送,构建出的肖特基结,在抑制光生电荷复合的同时提高表面电荷密度。光电测试验证这一特殊结构确实能降低电子转移时所受阻碍,加速光催化反应动力学。因此,结合晶面工程和肖特基结构的优势,0.05 Pt/TSTO的产CO2还原物选择性较负载前改变明显,其CO2向CH4转化选择性最高。通过与CO3O4定向沉积的样品对比发现,虽然CO3O4的引入理论上能加速水氧化反应,提高质子供给水平,但实验结果证明该样品的CO2还原产物选择性并未发生转变。基于以上事实,提出在CO2向CH4转化过程中催化剂表面的吸附特性相较于质子浓度对反应过程的影响更大。该研究为助催化剂辅助的SrTiO3基光催化在CO2还原方向的产物调控提供了可行之法。