改革开放以来,我国经济与社会发展取得了举世瞩目的成就,但是随之带来能源短缺和环境污染等一系列问题。因此,光催化技术这一新型绿色高级氧化技术由于其独特的优势而备受众多科研工作者的青睐,并成为科研工作者的研究热点之一。研发具有高效、绿色、易得、稳定、性能卓著的光催化材料是实现光催化技术大规模运用的关键。本文通过反应型离子液体和双溶剂辅助溶剂热法设计合成类钙钛矿结构的氯氧铋铅（PbBiO₂Cl）光催化纳米片材料。以其为基础,分别与零维碳量子点（CQDs）、一维碳纳米管（CNTs）和二维二硫化钼（MoS₂）形成PbBiO₂Cl基复合光催化材料,拓宽光吸收范围和提升载流子分离效率,实现光催化降解污染物性能的提升。主要的研究内容如下:首先分别以去离子水和无水乙醇为溶剂,合成纳米片状类钙钛矿型PbBiO₂Cl光催化材料和MoS₂纳米片,并将两者复合构筑MoS₂/PbBiO₂Cl复合材料。通过一系列表征研究制备复合材料的组成、结构、形貌以及光电化学特性等。分别以染料罗丹明B（RhB）和抗生素环丙沙星（CIP）来评估MoS₂/PbBiO₂Cl复合材料的光催化性能。活性数据显示,MoS₂的引入能有效提升材料光催化降解污染物的性能,其中1 wt%MoS₂/PbBiO₂Cl具有最佳的光催化降解活性,分别在120 min和180 min内降解大约76.78%的RhB和80.38%的CIP。最后根据活性数据和测得的活性物种给出了MoS₂/PbBiO₂Cl复合材料光催化降解污染物的机理。随后引入一维CNTs材料与PbBiO₂Cl构筑CNTs/PbBiO₂Cl复合材料。其中,CNTs上具有范围较广的离域π键,是由碳原子的P电子所形成,具有显著的共轭效应且与石墨烯的片层结构相同,因此CNTs具有特殊的电学性质和良好的导电性能。在与PbBiO₂Cl单体材料复合之后,可以有效提高电子-空穴对的分离效率,从而促进CNTs/PbBiO₂Cl复合材料光催化性能的提升。DRS表征可以看出CNTs/PbBiO₂Cl复合材料有着更强的光吸收能力。BET表征可以发现CNTs/PbBiO₂Cl复合材料有着更大的比表面积,可以更好地吸附污染物和反应活性物质。可见光照射下污染物光催化降解实验表明,碳纳米管的引入能有效提升复合材料光催化降解污染物RhB染料和TC的性能,5 wt%CNTs/PbBiO₂Cl材料展现出最好的光催化降解污染物活性,自由基捕获实验和电子自旋共振（ESR）研究表明,光催化过程中的活性物种是空穴（h⁺）和超氧自由基(O₂^·-)。CQDs是零维碳基材料,分散性好,具有优异的光电化学性能。负载到光催化材料表面,可以产生纳米级的异质结,从而有效促进光生电子-空穴对的分离,加速界面电荷的转移。在上述基础上,通过溶剂热法一步合成了CQDs/PbBiO₂Cl复合材料,进一步提升PbBiO₂Cl材料的光催化性能。通过一系列表征证明CQDs已经成功负载到PbBiO₂Cl纳米片材料的表面。光电流和电化学阻抗分析显示,量子点引入后形成的CQDs/PbBiO₂Cl复合材料使得光生电子-空穴对的分离效率明显升高。光催化降解污染物活性研究显示,CQDs/PbBiO₂Cl复合材料对染料RhB、抗生素CIP、四环素TC和内分泌干扰物双酚A（BPA）均具有较好的光催化降解性能,3 wt%CQDs/PbBiO₂Cl复合材料表现出最佳的光催化降解活性。此外,ESR和自由基捕获实验证明,光催化反应过程中的活性物种为h⁺和O₂^·-,结合实验活性数据和光催化过程的活性物种给出了可能的光催化机理。