近年来,纳米材料和技术的发展为高性能光催化复合材料的研究提供了新方向。零维纳米材料碳量子点（CQDs）具有独特的光学性能、优异的水溶性、合成路线简单、绿色环保、化学稳定性好等优点,是开发光催化剂的良好材料。本论文采用溶胶-凝胶法,制备了二氧化钛-碳量子点（TiO₂/CQDs）纳米复合材料,并通过模拟光催化降解罗丹明B（Rh B）实验,研究了其制备、性能和应用。在研究金属氧化物半导体TiO₂/CQDs光催化体系基础上,以非金属半导体石墨相氮化碳（g-C₃N₄）为载体负载CQDs,制备环境友好的石墨相氮化碳-碳量子点（g-C₃N₄/CQDs）复合材料,探索综合性能优异的复合光催化材料。具体研究内容如下:（1）以CQDs和钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶水解法,制得了复合材料TiO₂/CQDs。通过TiO₂/CQDs光催化降解Rh B实验,分别探究出材料制备过程中煅烧温度为550℃、煅烧时间为120 min、CQDs含量为5%时,TiO₂/CQDs具有最佳光催化性能。对制备的TiO₂/CQDs复合光催化剂进行表征表明:CQDs主要取代TiO₂中Ti形成C-O-Ti化学键,促进TiO₂晶体缺陷的形成,提高了对可见光能量利用,拓宽吸收光谱。4次回收循环实验验证了TiO₂/CQDs实际应用于光催化的可能性。光催化过程中,活性自由基·O₂^–和h⁺具有关键作用。（2）采用高温热解法,制备了石墨相氮化碳（g-C₃N₄）,将其与CQDs进行水热复合,得到非金属复合材料g-C₃N₄/CQDs。以Rh B为模拟污染物,研究了g-C₃N₄/CQDs的可见光催化活性及稳定性。通过负载CQDs,一方面增加g-C₃N₄的孔隙率,增大催化剂比表面积,提高了对有机污染物的吸附能力;另一方面,使g-C₃N₄光谱吸收边带发生红移,拓宽了g-C₃N₄的光响应范围。光催化机理研究表明:空穴（h⁺）、超氧阴离子自由基（·O₂^–）、过氧化氢分子（H₂O₂）和羟基自由基（·OH）都是光催化过程中的主要活性物种,四者氧化作用大小依次为:h⁺>·O₂^–>H₂O₂>·OH。