随着经济的发展,环境污染尤其是水污染越来越成为全球最迫切的问题之一。由于水源安全直接威胁人类的生存,因此,治理污水已成为世界各国的共识,污水处理也由此成为各国科研工作者的重要研究内容。虽然人类已经掌握了多种处理污水的方法,但是这些存在着不同程度的成本高、降解不彻底、工艺复杂、二次污染等问题,因此探索和研究更为经济和有效的处理污水的新方法是十分有意义的。上世纪70年代发展起来的半导体光催化是一种降解污水和净化空气的新方法,具有成本低,无毒,降解彻底等众多优点。其中纳米TiO₂光催化剂因其活性高、稳定性好、对人体无害、持续作用时间长、成本低、等优良特性,成为使用最广泛的光催化剂。但是TiO₂量子效率较低,且其只能吸收占太阳能4%的紫外光,严重制约了TiO₂光催化的应用。为了解决以上两个问题,各国研究人员提出过许多途径来提高光催化效率,如贵金属沉积、复合半导体、离子修饰、寻找替代光催化剂等。本文主要研究以下两个方面:（1）寻找可替代传统TiO₂的光催化剂ZnO具有比TiO₂更高的量子效率,且无毒廉价,是有希望代替TiO₂的材料之一。银/银卤化物是基于纳米金属表面等离子体效应和半导体光催化效应的新型可见光光催化材料,其对有机染料的可见光分解速度是普通可见光光催化剂（掺氮TiO₂）的8倍,因此银/银卤化物体系也是很有希望代替TiO₂的光催化材料之一。（2）制备三维有序大孔结构的TiO₂结构三维有序大孔结构的良好通透性和高的比表面积对光催化非常有利,此外三维有序大孔结构具有独特的慢光子效应,如果慢光子的能量与材料的吸收所处的能量区域有交叠,那么将会导致材料光吸收的提高。因此,与普通TiO₂纳米晶相比,TiO₂三维有序大孔结构的光催化性能将有望有较大的提高。本文的主要工作及结果如下:（1）利用水热法制备了花型ZnO微纳结构,研究了该花型结构的形成机理及形貌演变。该花型结构的形貌可以通过调节反应时间来控制。发现所制备的花型ZnO微纳结构具有较好的光催化性能,并且热处理对其光催化性能影响很大,最佳热处理温度为200度。（2）利用自制的二氧化硅胶体晶体,通过改进过的快速垂直沉降法制备了二氧化硅蛋白石结构模板。用四氯化钛取代钛酸四丁酯作为前驱体浸渍提拉制备了具有光子禁带的反蛋白石结构,所制备的反蛋白石结构表面光滑,裂纹很少,与传统的钛酸四丁酯前驱体提拉制备的二氧化钛反蛋白石相比有了很大的改进。同时发现可以通过调节垂直沉降的温度来控制所制备的二氧化钛反蛋白石的膜厚。（3）用简单的方法制备了Ag@AgI复合结构,该结构是一种稳定的表面等离子体光催化剂。改变合成AgI时的反应温度,可以调节其Ag粒子的表面等离子体吸收强度,进而控制材料的光催化能力。