太陽能分水是可持續生産可再生氫、解決世界能源和環境危機的一個很有前途的戰略。然而，太陽能水分裂系統的效率和費用阻礙了該方法的大規模應用。尋找無毒、低成本、高效、穩定的光催化劑是太陽能水裂解的重要途徑。鈣钛礦基光催化劑由于結構簡單群組成的靈活性，近年來在太陽水裂解中的應用引起了廣泛的關注。本文綜述了鈣钛礦基水裂解光催化劑的研究進展。首先介紹了鈣钛礦材料的結構和性質，以及太陽水裂解的基本原理。
然後，重點研究了鈣钛礦材料的設計和調制政策，以提高其對太陽水分裂的光催化性能。本文綜述了目前鈣钛礦材料在太陽水裂解中所面臨的挑戰和展望。本文綜述了鈣钛礦光催化劑的研究進展，為今後高效鈣钛礦光催化劑及其水裂解體系的研究提供有益的指導。編譯 陳講運
結論與展望
本文綜述了基于鈣钛礦材料的太陽能水分裂領域的研究進展和設計政策。我們的目的是為今後研究鈣钛礦基光催化劑和水裂解反應體系的設計提供一些有益的指導。雖然一些巨大的進展建設鈣钛礦的光催化劑和水分裂系統也通過實施不同的設計政策，如化學成分的調整，晶體結構和形态工程、鐵電性能的應用，建構異質結結構和等離子體光催化劑等。然而，對于h2代[133]的大規模應用，目前的水裂解系統的STH轉換效率仍然很低（約2%）。是以，需要采用新的材料和政策來提高STH的轉換效率。主要問題和觀點如下所示。
(1)證明了鈣钛礦中A、B、X位點元素的選擇和摻雜可以有效地降低帶隙，提高催化活性。然而，低光捕獲能力仍然是大多數鈣钛礦基催化劑的太陽能水裂解的一個關鍵問題。需要發展實驗技術來精确控制摻雜劑的位置、元素和濃度。此外，金屬和非金屬元素的共摻雜将是改變鈣钛礦能帶結構以滿足高效太陽水裂解的有效政策。
(2)表面工程、晶體結構、形貌工程和異質結結構的建構已被證明是四種有效的修飾鈣钛礦材料，通過促進表面反應、抑制載流子複合、減少粒徑、增加表面積等來提高光/光電催化活性。然而，鈣钛礦基複合材料中不同組分的互相作用機理和協同效應尚未被明确闡明。進一步的努力，如使用新的實驗方法和理論計算，應采取澄清這個問題，這可能是有效的方向。
(3)h2和o2演化反應存在活化勢壘，基于鈣钛礦的光催化劑大多是寬帶隙材料（> 2 eV），是以，設計和尋找具有最佳活性和合适能帶結構的最佳光催化劑仍然是整體水裂解的挑戰。是以，需要進一步開發一種具有廣泛的光吸收範圍、高效的光生載流子分離能力、足夠的催化活性位點、高穩定性和合适的水氧化還原反應能帶結構的多功能性光催化劑。此外，利用不同的增強效果和一些先進的合成技術協同開發高效的光催化劑和體系，可能是一個有效的方向。
(4)除了開發具有高活性的光催化劑和體系外，系統地研究鈣钛礦基光/光電催化體系的工作機理和反應機理應該是另一個需要解決的關鍵問題。今後應設計和進行全面的實驗和理論研究，以研究該體系的内在機理，特别是對複合光催化劑和複雜體系。這可能有利于今後的研究，并為具有優越的光電催化活性和穩定性的鈣钛礦基光催化體系的設計提供有益的指導。是以，未來需要開發更有效的實驗和計算方法來克服這些問題。
