基于组合材料学的思想，设计了包含66个成分点的TiO₂/ZnO/Fe₂O₃复合体系，制作了基于66个成分点的66个器件。用光电流作为器件光电响应的参数，测试了66个器件的光电响应。提出了复合效应的概念，量化了TiO₂/ZnO/Fe₂O₃复合体系的复合效应，希望能为光催化复合体系的评价提供一种途径。设计了不同比例的TiO₂/ZnO复合材料，展现了TiO₂，ZnO及其复合物在气相条件下的光催化性能。我们试图从光催化物理和光催化化学两方面阐述TiO₂，ZnO及其复合物在气相条件下表现出不同光催化性能的原因。综合分析TiO₂和ZnO的UV–vis光谱，PL光谱和能带结构，我们发现ZnO光催化性能弱于TiO₂的主要原因在于ZnO光生电荷复合更多。我们制备了三种不同形态的ZnO：六棱柱状（SP），短六棱锥状（SSP），长六棱锥状（LSP）。通过Ar和H₂的混合气氛热处理以改变其缺陷含量，以期提高ZnO的光催化性能。经过气氛处理后ZnO对甲醛的光催化性能有所提升，经过10h的气氛处理紫外光照下的催化性能优于P25在相同条件下的催化性能。随着处理时间从0h到10h，三种ZnO的施主缺陷（Zn_i+V_O）均增加，这与他们处理之后光催化效率的变化趋势一致。表明施主缺陷有利于光催化的进行。另外，三种ZnO的催化效率是不同的，这是由其形态和缺陷差异共同引起的。