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铁电材料的光伏效应开路电压可达几千伏特，远优于传统的半导体p-n结光伏材料。传统铁电材料禁带宽度大(>3.3eV)，因此其光伏光催化对应紫外光响应波段。而太阳光中紫外光仅占4%，可见光约占43%，因此发展可见光响应的新型铁电光伏材料是十分重要的。多铁材料通常是指一种具有磁性的特殊铁电材料。近年来发展的一些室温铁酸盐多铁材料如BiFeO3等，禁带宽度约为2~3eV，有望实现良好的可见光光伏及光催化效应，可用于太阳光分解水制氢和降解有机污染废水溶液，在环保领域具有很好的应用前景。本论文较系统地研究了铁酸盐多铁陶瓷及纳米材料的制备工艺、光伏和光催化性能，并分析了其物理机理。采用固相反应高温烧结法分别制备了铁酸盐多铁Pb(Fe1/2V1/2)O3陶瓷，并采用溶胶凝胶法制备了铁酸锌、铁酸镧和铁酸铋薄膜。研究了它们的可见光光伏性能。在多铁陶瓷Pb(Fe1/2V1/2)O3陶瓷中，诱导的光电流几乎是和外加光强成正比例，测得的可见光光伏开路电压输出达0.7V，远高于目前报道的铁酸铋材料(0.3V)。制备的多铁薄膜均表现出明显的可见光光伏性能，但是零偏置光电流几乎为零，这可能是因为缺陷浓度较高所致。通过分析对比半导体光伏、铁电/多铁材料光伏、高漏电多铁材料光伏三种类型材料的光伏物理机制，发现其光伏效应分别决定于界面能垒（界面效应）、铁电极化强度（体效应）及电场下缺陷定向迁移造成的带电缺陷浓度梯度。设计了相应的等效电路；并利用应变调控，使p-n结材料的光伏开路电压提高了约12%，光伏转化效率提高了约9.1%。采用水热法分别制备了BiFeO3、CuFe2O4、ZnFe2O4三种铁酸盐多铁纳米材料。实验表明均对罗丹明B溶液具有很好的光催化降解效果，降解效率分别达到99%、91%和95%；对质量浓度为10mg/L的罗丹明B溶液，最佳的催化剂用量分别为6g/L、1g/L和2g/L。采用水热法制备了多铁BiFeO3纳米棒，利用多铁材料压电特性，实现了机械催化效应。对罗丹明B溶液，其机械催化降解率达90%以上。进一步，利用机械催化和光催化效应联合，获得了提高的催化降解率。