新型高效的可见光驱动光催化剂一直是光催化学科的研究热点。本论文采用构筑异质结和掺杂的方法去提高光生电荷的分离和传输效率以及可见光响应范围,进而提高光催化性能。本论文选取了 ZnWO₄、Bi₂WO₆和g-C₃N₄三种比较热门的半导体光催化剂,制备了两种ZnWO₄基异质结光催化材料,一种掺杂修饰的Bi₂WO₆光催化材料,一种Bi₂WO₆复合光催化材料以及两种g-C₃N₄基异质结光催化材料。采用各种表征手段对我们制备的光催化材料进行了详细的表征,得到了一些积极的结果,为以后设计和构筑高活性、高稳定性、宽可见光响应的光催化材料提供了非常好的指导作用。具体的工作包括以下几个方面:1.ZnWO₄基复合材料的制备及可见光催化性能研究（1）采用水热法和表面功能化方法合成了新型的In₂S₃/ZnWO₄异质结光催化剂,并且探索了 In₂S₃/ZnWO₄的最优性能比例。以罗丹明B为目标有机污染物,考察了其体系的可见光降解能力。SEM和TEM显示异质结构是由In₂S₃纳米粒子结合在ZnWO₄纳米棒上形成的。复合材料比纯ZnWO₄拥有增大的比表面积和增强的可见光吸收。相比于纯In₂S₃和ZnWO₄,复合物的光催化效率表现出明显的增强。光电流和荧光分析表明异质结能提高光生载流子的分离和传输。并且对光催化机理进行了详细的探讨。（2）通过两步水热法合成了一维的FeWO₄@ZnWO4/ZnO三元异质结光催化剂体系。异质结构是由FeWO₄纳米粒子负载在ZnWO₄/ZnO纳米棒上。复合材料具有很强的可见光吸收能力。以罗丹明B、亚甲基蓝和苯酚为目标有机污染物,考察了其体系的可见光降解效率。相比于FeWO₄和ZnWO₄/ZnO,FeWO₄@ZnWO₄/ZnO展现出非常优异的光催化效率。光催化性能的提高是由于光生电荷的在FeWO₄和ZnWO₄/ZnO纳米棒的界面间的有效传输。捕获实验证明·OH是主要的活性物种,提出了可能的光催化机理。2.Bi₂WO₆基光催化材料的合成及光催化机理的研究（1）采用简单的水热法合成了 Sm和N共掺杂的Sm-N-Bi₂WO₆光催化材料体系,对样品的晶体结构、形貌、元素组成以及光学性能等进行了探究。XRD、EDS和XPS证明了Sm和N成功的掺入Bi₂WO₆的晶格中。DRS分析说明Sm-N-Bi₂WO₆具有很好的可见光响应范围。在可见光下,Sm-N-Bi₂WO₆比单掺杂和纯Bi₂WO₆展现出增强的光催化活性。捕获实验证明主要活性物种是·O2-和h+。荧光和光电流分析表明了光生载流子的复合在Sm-N-Bi₂WO₆中得到了很好地抑制。Sm3+/Sm2+氧化还原中心和N掺杂能级协同促进了光催化效率的增加,详细讨论了共掺杂Sm和N提高光催化性能的光催化机理。（2）通过简单的方法合成了新型的直接Z型MoS₂/Bi₂WO₆复合光催化剂体系。MoS₂很好的负载在Bi₂WO₆纳米片上。通过在可见光照射下降解罗丹明B来评估样品的光催化活性,发现异质结光催化体系表现出高的光催化活性,其中,当负载量为4 at%MoS₂时,表现出最佳的催化活性。基于捕获实验、荧光和光电流分析,得出催化性能的提高归因于直接Z型异质结体系的构建,这个体系不仅能提高光生电荷的分离,而且还能拥有强的氧化还原能力。3.氮化碳基光催化材料的合成及光催化机理的研究（1）通过原位生长法合成了新型Eu₂O₃/g-C₃N₄氧化还原异质结光催化剂体系。在可见光下降解亚甲基蓝、罗丹明B以及四环素,Eu₂O₃/g-C₃N₄相比于纯g-C₃N₄表现出极好的光催化效率。光反应前后的XPS分析证明了自建的氧化还原中心Eu3+/Eu2+的存在。通过紫外可见漫反射、光电流和荧光分析探讨了提高的催化机理。捕获实验和电子顺磁共振谱表明主要的活性物种是·O2-和h+,此外还有少量的’OH生成。通过构建了 Eu₂O₃/g-C₃N₄氧化还原异质结,光生载流子得到了有效的分离,进而提高了催化活性。尤其是自建的氧化还原中心Eu3+/Eu2+能够导致光生电荷更有效的分离以及产生更多的.O2-活性物种。对以后设计和制备高效g-C₃N₄基及其它半导体基光催化剂（通过构筑氧化还原异质结体系）提供了重要的参考。（2）设计和构建了新型的g-C₃N₄/La₂Ti₂O₇复合光催化材料体系。La₂Ti₂O₇纳米片很好的结合在g-C₃N₄的表面上,并且光催化剂表现出好的可见光吸收性能。相比于纯g-C₃N₄和La₂Ti₂O₇,复合光催化材料表现出优秀的可见光催化活性。在光催化降解过程中的主要活性物种是·O2-和h+。光催化性能的提高是由于光生电子能够快速的从g-C₃N₄转移到La₂Ti₂O₇上,进而去产生更多的活性物种去参与光催化反应。