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近年来,世界面临着严峻的环境污染和能源短缺等危机,而半导体光催化技术对解决当前问题是一种有效的途径。TiO2其化学稳定性高、无毒、氧化能力强、廉价、耐光腐蚀等优势,是被研究最多而且最早的半导体光催化材料。TiO2和SrTiO3（STO）同属宽带隙材料,禁带宽度为3.2e V,而SrTiO3导带边比TiO2负200m V,电子具有更强的还原能力。然而它们只能吸收太阳光中只占5%的紫外光,光谱响应范围窄且光生载流子较少,极大地制约了其在实际中的应用。研究发现,与其他具有较窄带隙的功能性半导体材料复合可以有效地提高可见光利用率,同时促进光生载流子的分离和转移。在其他功能性材料中,红磷带隙仅为1.8e V,具有很好的可见光吸收能力和光催化性能。因此,晶相结构纳米磷（RP）和TiO2或者SrTiO3异质复合可以显著地提高其光催化性能。我们组成功地通过红磷改性了Cr2O3和g-C3N4,形成的Cr2O3:P@f-P和P@P-g-C3N4复合催化剂,具有优异的光催化性能,并通过计算进行了理论分析。因此,基于以上分析,本硕士论文研究的核心便是通过对RP/TiO2或SrTiO3复合异质结的制备,提高TiO2和SrTiO3的光催化性能并提出合理的机理解释。主要研究内容和结果包括以下几点:1.利用真空封管固相反应法,成功地制备了纳米结构RP/TiO2和RP/SrTiO3复合材料。研究结果发现,通过对合成温度和前驱物比例进行调控,复合材料的晶体质量和表面形貌发生明显变化。当煅烧温度为700℃时,能够形成比表面积较大的纳米棒磷;前驱物RP与TiO2,SrTiO3的摩尔比分别是1.0:1和2.0:1时,形成更有效的接触异质结结构。最后优化得到的RP1.0/TiO2-700℃和RP2.0/SrTiO3-700℃混合物具有优异的光催化性能。2.纳米结构RP/TiO2异质结光催化性能测试和机理分析对在不同条件下制备的RP/TiO2复合物进行表征,测试其成分、晶体结构、形貌、热稳定性和光学性质,发现纳米棒RP和TiO2纳米颗粒形成异质结结构,拓宽了可见光区的吸收,促进了光生载流子的分离。通过与纯RP相比,复合样品的光催化降解能力提高了7.4倍,产氢速率提高了12.7倍。同时,我们对光催化性能提升做了理论分析研究。3.纳米棒RP/STO复合材料的光催化性能及机理研究采用真空封管法,在不同温度下合成了不同摩尔比的RP/STO复合材料,并对其进行光催化性能的评估。对比发现RP2.0/SrTiO3-700℃的光催化降解效率提高了6.8倍,产氢量达到169.95μmolh-1g-1。为了研究复合样品性能提高的原因,我们测试了瞬时光电流,RP2.0/SrTiO3-700℃光电流值比纯的RP提高了2.7倍并且阻抗谱在高频处半圆更小,这表明了形成的异质结促进了光生电子和空穴分离和转移。自由基捕获实验证明了h+,·O2-和·OH是主要活性物质,根据实验测试提出了电荷转移的动力学原理。