通过模拟自然光合作用构建Z-scheme光催化体系能够有效地避免单一组分光催化剂的缺陷,极大地提高其光催化活性。然而,太阳光利用率低、载流子复合速率快及严重的光腐蚀现象等在一定程度上抑制了其进一步发展应用。本文利用碳纳米点掺杂于WO₃基Z型异质结中,探究其在解决上述两方面问题中的作用机制。一方面,为了有效提高Z-scheme光催化体系的太阳光利用率及量子效率,本文利用碳纳米点（CDots）,成功设计制备得到直接Z-scheme CDots/WO₃纳米棒（CDots/WO₃）复合光催化剂,其具有良好的光响应及全光谱光催化活性。在紫外（UV）、可见（Vis）及近红外（NIR）光照下降,CDots/WO₃具有最佳的罗丹明B（RhB）光催化去除效率,降解速率大小依次为:CDots/WO₃（97.1,99.1,61.2%）>WO₃纳米棒（66.6,69.1,22.4%）>商业WO₃（22.1,11.6,⁰%）。此外,CDots/WO₃用于矿化去除四环素（TC）和苯酚的反应速率常数分别为0.4030及0.2889 h^-1,远大于其余光催化剂,约为WO₃纳米棒的2.9倍。复合光催化体系优异的光催化性能得益于CDots与WO₃之间的协同作用,包括CDots在WO₃表面广泛且均匀的分布及两者之间所形成的用于载流子迁移的异质界面。结合一系列表征测试分析,揭示了存在于CDots/WO₃当中的直接Z-scheme电子转移机制,阐述了复合体系的光催化作用机理。此外,所制备CDots/WO₃具有良好的循环稳定性即可重复利用性。另一方面,有效抑制Z-scheme光催化体系的光腐蚀现象备受关注。基于Z-scheme WO₃/CdS中存在的低的载流子迁移速率及严重的CdS光腐蚀现象。本文设计制备了新颖的全固态Z-scheme WO₃/CDots/CdS复合体系。其中,CDots用作固态电子媒介链接WO₃与CdS,形成固-固-固异质界面。CDots的添加能够有效地促进载流子迁移,实现空间分离,同时极大地减弱了CdS光腐蚀现象。通过一系列表征测试手段,对WO₃/CDots/CdS的物相、结构、表面态及光电性质进行了深入分析讨论。在可见光照7 h内,全固态Z-scheme WO₃/CDots/CdS表现出最佳的4-CP降解去除及矿化效率（分别为70.0%及48.3%）,约为WO₃/CdS的2倍。此外,WO₃/CDots/CdS具有极好的稳定性和可重复利用性。在WO₃/CDots/CdS体系当中,由于CdS光腐蚀所产生的SO₄^2–和Cd²⁺累积百分比分别为0.77%及0.79%,远低于WO₃/CdS体系当中所产生的SO₄^2–和Cd²⁺浓度（累积百分比分别为5.64%及5.70%）,表明在WO₃/CDots/CdS体系当中具有更完整的Z-scheme电子转移机制。毒理实验结果表明WO₃/CDots/CdS具有良好的生物相容性。综上,本研究成功制备得到具有紫外、可见及近红外光催化活性的直接Z-scheme CDots/WO₃复合光催化体系,揭示了其特殊的载流子迁移机制。此外,首次将CDots用作电子媒介构建得到全固态Z-scheme WO₃/CDots/CdS复合体系,有效地提高了载流子迁移速率及降低CdS光腐蚀。本文从根本上推动了CDots在Z-scheme异质结构构建中的发展应用。