目前，能源短缺和环境污染问题日益严重。特别是随着金属冶炼、皮革等工业的发展，会产生含有难以降解的有机染料和重金属离子的污水。所以对于这些问题的处理迫在眉睫。太阳能光催化由于其反应条件温和、可持续性和无毒性等优点，在解决能源和环境问题方面受到广泛关注。到现在为止，已经开发出了各种各样的光催化剂，其中，多金属氧酸盐由于其优异的光化学稳定性、氧化活性和光电特性以及离散的分子结构而受到广泛关注。
　　因此，本课题集中讨论了多金属氧酸盐(K3PW12O40)基复合光催化剂，它是一类特殊的早期过渡金属氧团簇，具有独特的结构特征和可调节的能带结构。此外，K3PW12O40是具有与半导体类似的特性的化合物，由无机一价阳离子K+和Keggin型[PW12O40]3-阴离子组成。虽然具备以上优点且容易制备，但当K3PW12O40作为均相催化剂时，光生电荷的复合较快，使得太阳能的转换能力偏低。因此为了抑制光诱导电子复合，本文通过将K3PW12O40与半导体光催化剂结合形成异质结来提高电荷分离率，从而进一步提高光催化效率。本文通过简单的水热、原位化学沉积和模板煅烧等方法制备了CdS/K3PW12O40和CdS/K3PW12O40/meso-g-C3N4光催化剂。在可见光照射下，对所制备的复合光催化材料进行了光催化性能实验，分别进行了光催化裂解水产氢实验和光催化降解目标污染物。本文主要研究内容如下:
　　(1)采用简单的水热法制备了K3PW12O40十二面体，然后通过原位化学沉积将CdS量子点负载在K3PW12O40十二面体上，制备了CdS/K3PW12O40异质结光催化剂。在180分钟内，CdS/K3PW12O40对Cr6+的还原率达到73.7％，对BPA的降解率达到49.4％。此外，CdS/K3PW12O40的光催化制氢率达到267μmolh-1g-1，是纯K3PW12O40的17.8倍。CdS与K3PW12O40之间形成的Z型异质结，抑制了光诱导电子-空穴对的复合，并且增大了光催化剂的光响应范围。
　　(2)采用模板煅烧法和原位化学沉积法制备了CdS/K3PW12O40/meso-g-C3N4串联异质结。通过各种表征手段证明CdS和K3PW12O40被成功地负载在meso-g-C3N4纳米片上。在180分钟内，CdS/K3PW12O40/meso-g-C3N4的对Cr6+的还原率高达97％。此外，三元复合材料的最大氢产量高达568μmolh-1g-1，是原始K3PW12O40的37.9倍。光催化活性的提高可能是由于氧掺杂介孔结构缩短了催化剂的带隙，改善了光生电荷的分离;此外，Ⅱ型异质结与Z型异质结之间的协同作用也有利于光生电荷的空间分离和转移。