二氧化碳催化转化在近几年成为研究热点。具有自发极化特性的材料产生内建电场可以促进半导体催化剂光生电子空穴分离,因此被认为是提高CO2催化转化效率的一种有效途径。本文选择了具有钙钛矿结构的Pb Zi0.52Ti0.48O3（PZT）半导体催化剂作为主要研究对象,利用其自身较好的极化特性,通过控制形貌并改变压力与温度来调节其极化条件,探究PZT催化剂及其复合催化剂在极化条件下CO2催化转化性能和催化机理。（1）水热法制备了不同形貌PZT,研究了矿化剂KOH浓度和铅源添加量对于PZT形貌的影响规律。利用XRD、Raman、SEM对PZT物相组成和形貌进行表征,利用DRS测试其光吸收能力。当KOH浓度为2mol/L时,PZT结晶度相对较低,且形貌不均;当KOH浓度达到4mol/L时,PZT形成四方状形貌,随着KOH浓度进一步上升,水热合成的PZT由四方形貌逐渐转变为球形。通过添加适当过量铅源,四方形貌PZT转变为更加均匀的立方形貌。电化学测试结果表明,立方形貌PZT光电流相对于四方形貌PZT有明显提高,具备较强的载流子分离能力。PZT催化性能实验结果表明,立方形貌PZT具有一定的产氢能力,在常压高温条件下,氢气产率为2.04μmol·h-1·g-1,实验未检测到CO2还原产物。（2）在立方形貌PZT研究基础上,制备了负载不同比例g-C3N4的PZT/g-C3N4复合催化剂,利用XRD、Raman和SEM对PZT/g-C3N4复合催化剂相组成和形貌进行表征,利用DRS测试负载不同比例g-C3N4的复合催化剂光吸收能力。实验结果表明,PZT/g-C3N4复合催化剂形貌随着g-C3N4负载比例增加而出现明显团聚现象。复合催化剂光吸收能力有一定程度提升,电化学测试结果表明,PZT/g-C3N4复合催化剂的光电流强度相对于PZT出现了一定衰减,但随着g-C3N4负载比例增大有所提高。催化性能实验结果表明,PZT/g-C3N4复合催化剂的产氢能力有了进一步提升。当负载10%g-C3N4时,在常压高温条件下,氢气产率为7.16μmol·h-1·g-1,实验仍未检测到CO2还原产物。（3）制备了负载不同比例Cu2O的Cu2O/PZT复合催化剂,利用XRD、Raman和SEM对Cu2O/PZT复合催化剂相组成和形貌进行表征,利用DRS测试负载不同比例Cu2O/PZT复合催化剂光吸收能力。实验结果表明,Cu2O的负载量对于Cu2O/PZT复合催化剂的形貌没有产生太大影响,但吸光能力得到了显著提高。电化学测试结果表明,Cu2O/PZT复合催化剂的光电流相对于PZT/g-C3N4有所提高,且随着Cu2O负载比例提高,光电流进一步增大。催化性能实验结果表明,负载5%Cu2O的催化剂中检测到一定量CO2还原产物CH4,在高温高压条件下,CH4产率为24.53μmol·h-1·g-1;当Cu2O负载比例达到10%时,还原产物中同时检测到了CO和CH4,在高温常压的条件下,CO产率为25.55μmol·h-1·g-1,CH4产率为55.2μmol·h-1·g-1。