随着工业化生产的进行，人口的持续增长，环境问题尤其是有机污染现在己成为全世界面临的一个积重难返的问题。在过去的十几年里，基于半导体光催化剂处理污染物引起了科学界和工程界的广泛关注。这是因为它们具有特殊的电子结构:被电子填充的价带(VB)和空着的导带(CB)。当入射光的光子能量(hv)具有匹配或者超过带隙的能量(Eg)时，半导体会受到激发，将电子从半导体的价带激发到导带上去，并在价带上留下相应的空穴。激发的导带电子和价带空穴一部分可以重新复合并释放能量（放热、发光等），一部分可以被表面亚稳态物质捕获，还有一部分会与半导体表面的电子给体和电子受体结合。电化学方法最大的优点是它的环境兼容性，因为实验过程中用到的电子是清洁的，不会产生二次污染的。本论文主要围绕着一系列光&电功能化纳米复合材料的设计和构筑开展相关研究，并针对优化体系进行了光催化和电催化技术对水中的污染物处理的系列应用探究，具体研究内容如下:　　1.Ce-/S-共掺杂TiO2/磺化石墨烯(SGE)的制备及其光催化降解有机染料研究:二氧化钛是一种储存丰富且环保的材料，但是具有很大的带隙并极大限制其在光催化中的应用。研究中我们对复合纳米材料进行掺杂和改性以改变和控制其光催化活性。Ce-/S-共掺杂TiO2纳米颗粒负载到水溶性磺化石墨烯上，可有效确保半导体和石墨烯之间的直接接触和电子转移。Ce/S-TiO2纳米颗粒均匀地固定在SGE的表面上，平均粒径为7 nm。所制备的复合材料在光降解甲基橙方面显示出优异的表观速率常数(k=0.425h-1)。这种性能的大幅度提升可归因于Ce-和S-的共掺杂以及与SGE的复合:S元素的掺杂在TiO2的带隙中引入了新的能级，从而缩短了原有的带隙，增加了电子和空穴产生的几率;Ce元素的掺杂在晶体的表面产生了Ce-O-Ti键，抑制了晶体的生长，增加了晶体的比表面积;与SGE的复合增加了导电性，减少了电子和空穴的复合几率。这种新型复合材料的设计和研发促进了掺杂半导体与石墨烯相互作用的相关研究，并有望成为解决环境污染问题的有效途径。　　2.基于三维(3D) AgX/石墨烯气凝胶(AgX/GAs)(X=Br，Cl)复合物的污水处理研究:该复合物中AgX纳米颗粒可以牢固并均匀的负载到GAs的多层孔结构中，使其显示出优异的光催化性能。与未复合的AgX光催化剂相比，AgX/GAs的氧化和还原催化特性在去除水污染物方面都表现出突出优势。在氧化降解MO和还原CrⅥ的8和5个循环之后，AgBr/GA依然能够保持显著的光催化降解性能，具有非常好的稳定性。另外该复合纳米材料还在回收和利用方面显示出非常方便的特性，由于AgX/GAs的独特结构，这种大块复合材料可以通过直接使用镊子进行催化剂的回收，可非常简便地实现光催化材料的回收和再利用转移。此外研究中还就AgBr/GAs对MO的光催化氧化和CrⅥ还原机理进行了推断和讨论。　　3.基于Fe1-xCoxS2过渡金属复合体系的电催化氧化降解水污染物与电催化制氢相结合:在电催化析氢反应(HER)体系中，阴极H+资源、阳极牺牲剂和高活性的催化剂是三个重要因素。工业排放的废水中经常含有大量的酸性物质和有机染料，该两种成分可正好满足HER反应要求。我们提出了一种新颖的HER反应体系，将废水中的酸性离子作为阴极资源产生H2，而有机染料废物则作为阳极牺牲剂用来平衡反应。对于HER催化反应，我们成功制备了Fe1-xCoxS2电催化剂，这一廉价高效的过渡金属复合材料催化剂可负载在石墨烯上，并利用废水中的酸性物质来产生H2能源，而废水中的有机染料分子可在阳极上得到降解。通过对实验室的模拟废水体系和实际工业废水进行研究，我们成功的将HER和废水处理有效结合在一起，该废水处理方式有望推动环境治理的进一步发展。　　4.基于不同颜色的AgCl纳米材料的污水处理研究:通过精准的表面态调控手段，我们成功制备出具有明显表观色彩的同轴三立方AgCl纳米材料（蓝色和紫红色），其吸收区域比普通AgCl（白色）明显拓宽。通过对AgCl晶体表面上产生等离子体Ag0纳米粒子的详细研究，推测出不同颜色产生的原因。根据测试结果，AgCl-蓝色和AgCl-紫红色晶体可以有效地提高紫外到近红外光谱区(250～800 nm)的光子能量吸收，并在降解甲基橙方面获得了2.6和5.4倍的效率提升。同时，这两种不同颜色的AgCl在二氧化碳光还原反应中也表现出优异的光催化能力。预计这一工作将为深入了解卤化银晶体结构调制和特定表面态调节提供有益的视角。　　5.文章最后一部分对卤化银的起源发展、合成方法、与其他材料进行复合、光催化方面的应用及其对应的各种光催化机理进行了详细总结。