能源危机和环境污染制约着人类社会的可持续发展，如何有效地解决这两大难题是目前人们关注和研究的重点。基于将太阳能转化为化学能的半导体光催化技术不仅可以光解水制氢解决能源危机，还可以降解有机污染物解决环境污染问题。半导体光催化技术具有反应条件温和、催化剂易制备、不产生二次污染等优点，有望成为解决能源和环境问题的一条有效途径。其中，可见光光催化技术因其拥有更为广泛的太阳光响应范围，成为光催化领域研究的重点。目前已有大量关于改性传统紫外光响应光催化剂、合成新型可见光光催化剂的报道，并取得了一定的成果。但是，光催化效率低，太阳光能利用率低等问题仍然制约着光催化材料市场化应用。为了达到优化光催化剂的结构，提高催化性能，本论文重点研究了以下几个方面:　　一、InVO4微米棒的合成及可见光下光催化分解水制备氧气的性能研究　　利用有机表面活性剂辅助水热法合成了InVO4微米棒，有机表面活性剂（十二烷基硫酸钠）在水热反应的过程中对InVO4的形貌和尺寸具有很好的调控作用。同时，反应温度、反应时间等对InVO4晶体结构和形貌有明显的影响。通过光催化性能分析，证明了所制备的InVO4光催化剂具有良好的光催化分解水制氧的性能。　　二、三维MnNb2O6雪花状纳米花的制备及其可见光下降解亚甲基蓝的研究　　通过无机盐添加剂辅助水热法合成了由六角骨架和纳米片组成的MnNb2O6雪花状纳米花，Na2SO4作为无机盐添加剂对MnNb2O6的形貌和结构起决定性的作用。反应温度、反应时间对生成的MnNb2O6的半导体材料的尺寸和结构具有良好的调控作用。通过对样品形貌和结构进行分析，提出了MnNb2O6纳米花形成机理。通过考察产物光催化性能，证明所制备的三维雪花状MnNb2O6纳米花拥更好的可见光光催化降解亚甲基蓝活性。　　三、原位生长法制备InVO4-C3N4纳米复合光催化剂及其可见光照射下分解水制氢的性能　　通过原位生长法水热合成了InVO4-C3N4纳米复合材料，InVO4的质量分数对纳米复合材料的形貌和结构有着重要的影响。通过调节InVO4的质量分数，可以改变InVO4相在复合光催化剂中的结构和形貌。根据实验结果，提出了InVO4-C3N4纳米复合光催化剂的生长机理，并研究了不同比例复合光催化剂的光催化制氢性能，并提出了相应的光催化制氢的机理。