工业化的快速发展在给人们的生活带来了许多便捷的同时,也造成了环境污染,严重威胁人类健康。排放到空气中的氮氧化物,不仅破坏臭氧层,而且是光化学烟雾和酸雨的来源;许多挥发性有机物（VOCs）,通过呼吸道进入人体,容易诱发血液疾病甚至癌症。相对于其它环保措施,光催化技术因其环境友好的特点,受到国内外学者的浓厚兴趣与广泛关注。硫化镉和二氧化钛是代表性的可见光和紫外光半导体光催化材料,但是它们也存在某些缺点,如CdS易于发生光腐蚀,而TiO2属于紫外光催化剂,无法充分利用太阳能。本研究论文采用修饰改性的方法,来提高其光催化空气净化性能。具体研究内容如下:（1）金属Bi修饰增强CdS纳米棒的可见光光催化NO氧化性能CdS由于易于发生光腐蚀,导致其光催化稳定性能差。本文设计采用Bi的表面等离子体效应（Surface plasmon resonance,SPR）来抑制CdS的光腐蚀,并通过促进光生载流子的分离来增强CdS的光催化氧化NO活性与稳定性。首先,本文采用溶剂法制备了1D结构的CdS纳米棒（一维结构有利于光生载流子的定向快速分离）。然后,采用硼氢化钠化学还原硝酸铋的方式,实现Bi纳米颗粒在CdS纳米棒上的原位生长。研究结果发现,适量的Bi纳米颗粒修饰CdS后,可以将流动体系中的NO可见光催化氧化去除效率增强32%,且复合催化剂表现出优良的稳定性,反映出Bi的SPR效应可以有效抑制硫化镉的光腐蚀。结合荧光、表面光电流、表面光电压和阻抗测试的结果表明,单质Bi的负载可以促进光生电子和空穴的分离,并抑制载流子复合。自由基检测结果表明,NO氧化的活性氧物种是超氧自由基、羟基自由基和单线态氧自由基。（2）引入氧空位增强TiO2光催化氧化气相丙酮性能为解决普通TiO2禁带宽度大（只能吸收紫外光）和光生载流子易复合的问题,本文设计通过引入氧空位的方式来对其进行改性。以钛酸四丁酯为钛源,氟化铵为结构导向剂,采用微波法水热法制备了TiO2的前驱体,然后将其高温煅烧即得。催化剂的光催化活性,用丙酮的气相光催化来评价。研究结果发现,600℃下煅烧的样品,表现出最高的光催化丙酮氧化性能（2 h内丙酮降解效率可以达到80%）和染料X3B的降解活性（25分钟降解完毕）。TiO2表面的氧空位,通过可见紫外吸收光谱和电子顺磁共振谱（EPR）测试得到了确认。600℃下煅烧的样品,也表现出最高的表面光电压和表面光电流,说明氧空位的引入可以促进TiO2光生载流子的分离,抑制光生电子-空穴对的复合,诱导体系产生更多的活性氧种（ROSs）,因而光催化活性得到显著提升。