光催化降解污染物是一种有效的环境治理控制技术,具有环境友好、能耗低、污染物降解彻底,同时可利用太阳能作为其能量来源等优势而广受关注。但目前以Ti02为基础研究发展的常用光催化剂大多存在光响应范围窄、量子效率低等问题,约束了光催化技术的发展脚步。有序孔结构如光子晶体由于具有特殊的物化性质,可调控催化过程中的光的传播实现对光的高效利用,同时大的比表面积可以促进非均相传质过程；碳氮材料是一类具有半导体性质的高分子聚合物,具有较强的光响应能力和传递电子的能力。将碳氮材料与其他半导体复合制备成异质结结构可以拓展可见光吸收范围及提高光生电荷分离率,从而提高其光催化效率。本论文围绕以上内容,主要进行了以下几个方面的工作：(1)以不同粒径的聚苯乙烯微球制备的蛋白石结构为模板,采用电化学沉积法制备了具有高结晶性能的CdSe反蛋白石结构光子晶体。孔结构排布高度有序,呈现规则的面心立方体结构。最佳的电化学沉积电压为-0.65 V,时间为3h,煅烧去除模板的温度为450℃。光子晶体的光子带隙和慢光效应促进了CdSe的可见光响应能力。光电流测试表明,在相同强度的可见光照射下,CdSe-193的光电流密度最大达到8 mA/cm2,明显高于CdSe-NC的0.5 mA/cm2,是CdSe-NC光电流密度的18倍左右。(2)采用直接热聚合三聚氰胺与超声机械剥离两步方法制备了具有单原子层结构的类石墨相氮化碳(SL g-C3N4),直接水解法制备二氧化钛(TiO2)的过程中加入一定量的SL g-C3N4,最后通过恒温搅拌及煅烧过程制备了不同质量比例SL g-C3N4掺杂的SL g-C3N4/TiO2复合光催化剂。所制备的SL g-C3N4呈现出明显的二维平面片层结构,厚度约0.5 nm,达到单原子层。TiO2晶型为具有光学活性的锐钛矿型,复合物中,TiO2颗粒在SL g-C3N4表面均匀分散,或包裹其中,有轻微的团聚。光电化学测试结果表明复合物有较好的光响应能力,其中SL g-C3N4与TiO2质量比为1：6的复合物样品具有最大的光电流密度值,约为0.04 mA/cm2,相比于TiO2测试值提高了10倍。全波长照射下降解RhB的光催化实验结果也表明FH-(1：6)样品具有最好的光催化活性,光催化反应动力学常数分别是单独SL g-C3N4的3倍,TiO2的2倍。在TiO2中掺杂SL g-C3N4较好的提高了TiO2的全波段光催化能力。(3)采用直接热聚合三聚氰胺与超声机械剥离两步方法制备了具有单原子层结构的类石墨相氮化碳(SLg-G3N4),直接水解法制备二氧化钛(TiO2)的过程中加入一定量的SLg-C3N4,最后通过恒温搅拌及煅烧过程制备了不同质量比例TiO2掺杂的TiO2/SL g-C3N4复合光催化剂。TiO2/SL g-C3N4复合物中,SL g-C3N4呈现二维平面片层结构,TiO2为具有光学活性的锐钛矿型,TiO2纳米颗粒呈现出不规则的球状结构并均匀的分散在SL g-C3N4的表面。光电流密度测试和光致发光(PL)测试结果显示复合样品具有较好的光生电荷分离能力。可见光照射下降解RhB的光催化实验结果表明SL g-C3N4与TiO2质量比为5：1的复合物样品具有最好的光催化活性,光催化反应动力学常数是单独SL g-C3N4的3.4倍。在SL g-C3N4中掺杂TiO2较好的提高了SL g-C3N4的可见光催化能力。以上结果表明,合理的设计半导体的形貌结构,如光子晶体结构,可有效利用光子晶体的特性实现对光的富集,从而提高光能利用率；将碳氮材料与其他半导体复合制备成异质结结构可以有效拓展材料的光吸收范围及提高光生电荷分离率,从而提高对有机污染物的降解效率。本论文为可见光光催化剂的改性提供了可行的思路与方法。为光催化技术的发展提供了参考价值。