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半导体光催化技术因对污染物选择性低,反应条件温和,反应速率快等优点而日益受到关注,在环境污染物的处理方面有良好的应用前景。其中复合半导体光催化剂是利用不同半导体因导带、价带位置不同而产生的带隙交叠,能促进光生载流子的有效分离,提高光响应及光催化活性和稳定性。Ag3PO4是一种窄带隙半导体(2.4eV),具有宽可见光响应范围和高光催化活性,但其本身光学、热学和化学稳定性较差,而利用Ag3PO4改性对可见光无响应或响应范围窄的半导体材料,可使其拓宽光响应范围,并能利用半导体带隙差而提高光生载流子的分离和传输,促进活性自由基的产生和催化效率的增强。因此本论文以Ag3PO4对BiPO4和g-C3N4进行改性,并对复合材料的形貌、结构、光学特性、光催化活性和机理等进行了表征和讨论。其主要内容和结论如下：(1)分别以尿素和三聚氰胺采用程序升温煅烧法合成g-C3N4催化剂,以尿素为前驱体合成的g-C3N4(g-C3N4-U)呈絮状结构,分散性更好。且在对其光催化活性的考察中发现,g-C3N4-U在可见光照射下对罗丹明B(RhB)的光催化降解效率亦更高。(2)采用水热法结合离子交换法制备了BiPO4@Ag3PO4核／壳纳米棒光催化剂。BiPO4@Ag3PO4核／壳纳米棒大小均一,经AgaPO4修饰后的BiPO4纳米棒对光的吸收范围发生明显红移,具有了较高的可见光响应,其核／壳异质结结构有助于光生电子-空穴对的有效分离,提高了对RhB的光催化降解效率。在可见光和模拟太阳光照条件下分别在60min和40min可使RhB完全脱色降解,通过对光催化降解过程中的自由基检测发现,BiPO4@Ag3PO4核/壳纳米棒光催化降解污染物的主要过程是空穴直接氧化。(3)采用原位沉积法制备了二维多孔g-C3N4/Ag3PO4纳米复合材料。与Ag3PO4复合的g-C3N4光吸收范围发生红移,紫外光和可见光吸收强度明显增强,其光生电子-空穴的复合几率也有显著降低,使光生载流子的传递速度更快。在可见光照下,多孔Ag3PO4纳米复合材料对4-氯酚的降解效率比g-C3N4和Ag3PO4均有显著提高,降解效率可达Ag3PO4的5.6倍。采用荧光结合电子顺磁共振技术检测出该复合半导体催化剂光催化反应中产生的活性物种是OH。