氢气以其无污染、比热值高等优点而备受能源领域关注。太阳能驱动的水分解技术是一种非常有前途的制氢方法。然而，常规的半导体光催化材料通常光响应性差，体相光激子迁移无序，这就导致较低的太阳光捕获能力和高频的光激子重组，难以独立完成高催化性能，不利于该技术的具体应用。另外，微纳颗粒催化剂普遍存在微结构不稳定和难以分离回收的缺陷，导致长时间活化和重复使用时会导致性能衰减严重。为此，本项目通过异质结构建、形貌调控、单原子助催化等策略对常规半导体进行改良，增强其宽带光捕获能力，改善其多相界面激子迁移能力，促进体相激子有序迁移，从而抑制激子重组，提高太阳光能利用效率。进一步地，将优化得到的高性能微纳颗粒催化剂与铁电性有机PVDF复配，通过静电纺丝技术加工成有机-无机复合薄膜，极大了增强了材料的微结构稳定，简化了分离回收工艺，使其在长时间光照活化状态下保持高效稳定的催化活性，能够在太阳光能和机械能协同影响下进行多场驱动催化水分解制氢。该项目研究为制备有机-无机光催化薄膜储备了大量高性能微纳颗粒催化剂，对于光催化技术的实际应用推广具有重要的实际与理论研究价值。