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近年来,由于人类社会的极速发展,环境污染和能源短缺的现象越来越严重,这让人类不得不重视环境污染的治理和新能源的创造,而利用太阳能来解决环境和能源这两大难题是最佳选择。自1972年Fujishima等教授研究发现在n型TiO2电极上可以将水光电催化分解成氢气和氧气以来,半导体光催化技术就得到了迅猛的发展,在光解水制氢、降解有机污染物等方面有着广泛的研究和应用。TiO2半导体材料是现在最为理想的光催化剂,室温下它的化学性质比其它金属氧化物稳定,且无毒、价廉,对降解污染物有很大的效率,此外它还可以再生循环利用。但TiO2的禁带宽度较宽,只在太阳光的紫外区有吸收,在可见光区几乎没有响应。通过控制合成的条件,我们可以得到不同于(101)面的其他晶面如(001)、(100)、(111)、曲面等。这些面表现出了更高的光催化活性。同窄禁带半导体复合被大家认为是有效的提高光生载流子分离效率以及提高光催化体系可见光利用率的方式。金属硫化物也是目前可研究的可见光催化剂,其中一部分的金属硫化物因为其禁带宽度较小,对可见光有一定的吸收能力,从而同TiO2半导体材料进行复合来改善活性。本论文中,我们以具有(101)和(001)面的锐钛矿TiO2为基础,与二维硫化物复合构造具有双异质结结构的复合材料,其光催化性能有了较大的改善。本文主要研究的内容分为以下三个部分:(1)用HF控制(101)和(001)两个面的暴露比来制备锐钛矿TiO2,然后通过水热法与MoS2进行复合。我们比较了不同复合材料的暴露比与增强比之间的关系。结果表明,适当的(001)暴露比而不是较高的暴露比可对光催化活性产生最高的增强比例。MoS2与具有(101)和(001)面的TiO2复合会形成双异质结。(2)用HF控制(101)和(001)两个面的暴露比来制备锐钛矿TiO2,然后通过水热法与ZnS进行复合。TiO2/ZnS复合材料的光催化活性比原TiO2纳米片提高了 108%。作为比较,将主要暴露面为(101)面的P25与ZnS复合。在最佳复合配比下,P25/ZnS比P25的光催化活性仅提高2%。ZnS与具有(101)和(001)面的TiO2复合会形成双异质结。(3)用HF控制(101)和(001)两个面的暴露比来制备锐钛矿TiO2,然后通过水热法与SnS2进行复合。这种TiO2/SnS2复合材料的光催化活性比原TiO2纳米片提高了 47%。作为比较,主要暴露面为(101)的P25/SnS2复合得到了 n-n单异质结构的光催化剂,该复合材料的光催化活性减弱了 31-43%,相比于P25有些降低了。SnS2与具有(101)和(001)面的TiO2复合会形成双异质结。