由于能源过度开采和环境污染的日益加剧，能源和环境问题已经成为当今社会关注的首要问题。各种解决能源与环境问题的新技术、新思路不断涌现，光催化技术由于其节能、高效、无毒等优势，引起广大研究者的兴趣。半导体光催化技术的核心是制备高效的光催化材料。从应用角度考虑材料应具有光吸收范围广、光利用率高、稳定性好、对环境友好、成本低廉等特性。目前被研究和应用最多的二氧化钛光催化材料只能在紫外光区域有响应。这使得太阳光的利用率就非常低，在一定程度上制约了其在实际中的应用。所以开发新型高效半导体光催化材料，提高光能转换效率和拓宽催化剂光响应范围成为目前光催化材料研究领域的热点之一。　　 铌基、钛基层状半导体材料是一种新型光催化剂。该类材料由金属-氧多面体单元组成阴离子板层，平衡阳离子位于层间位置。在板层上通过吸收光而使电子-空穴对发生分离，载流子在板层上快速迁移从而能延缓电子-空穴对的重组来提高光催化活性。其夹层空间可以作为反应场所，从而能够提供更多的催化反应活性位。通过对其层板上的原子和层间离子的取代可调变材料的吸光和催化性能。利用插层或柱撑的办法，可调节材料的层间孔径和比表面积。还可以将异质物种引入材料的夹层空间，利用协同效应来提高催化性能。　　 在本文第三章中利用三聚氰胺作为g-C3N4的前驱体制备具有可见光响应g-C3N4/SiO2-HNb3O8复合光催化材料。在可见光照射下通过光催化降解罗丹明B（RhB）的反应来表征其性能，反应中对比了不同载量的g-C3N4复合材料及纯g-C3N4和SiO2-HNb3O8的反应活性。　　 由于半导体粒子尺寸小到纳米级时，会产生明显的量子尺寸效应。在本文第四章中介绍了用水热法制备具有特殊形貌的KNb3O8和HNb3O8材料。该材料通过在紫外光下光催化还原CO2的反应表征其活性。在反应中由水热法制备的KNb3O8和HNb3O8纳米带比由传统的固态反应制备的KNb3O8和HNb3O8颗粒光催化还原CO2为甲烷的速率高出很多，同样也优于商品化的二氧化钛(P25)。在该实验中还发现无论是纳米带形貌的HNb3O8还是颗粒HNb3O8反应的活性都优于其相对性的KNb3O8。其原因很有可能是纳米带特殊的形貌以及nNb3O8独特的质子酸度。　　 在本文第五章中介绍了利用凝胶，溶胶法制备前驱溶液，使用旋涂法成功制备的一系列铌酸铅的薄膜PbNb2O6、Pb2Nb2O7、Pb3Nb2O8和Pb3Nb4O13。并考察了它们的三阶非线性光学性能。　　 所制备的材料均采用X射线衍射粉末衍射仪(XRD)，傅里叶红外光谱仪(FT-IR)，扫描电镜(SEM)，透射电镜(TEM)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)等设备来表征其物理化学性质。