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环境污染和能源短缺是当前影响人类社会发展的重要问题,而合理利用半导体光催化技术和太阳能等清洁能源是解决上述问题的有效途径之一,因此,开发具有光催化性能的半导体材料成为光催化领域研究的重点。近年来,研究工作者越来越关注材料的环保性能,其中,将半导体光催化剂与环境友好型材料结合成为值得探讨的研究课题。本文将蛋白类天然高分子、金属卟啉与二氧化钛、氧化锌等光催化材料进行有效结合,制备高分子复合光催化剂,并考察其光催化性能。具体研究内容如下:（1）将动物蛋白质类天然高分子牛血清白蛋白（BSA）与光催化剂ZnO结合,采用水浴法制备花状BSA复合ZnO材料（ZnO/BSA）,采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、DRS、BET等对其结构与形貌进行了表征分析。结果表明:通过BET、PL和光电流的测试,发现与光催化剂ZnO相比,ZnO/BSA具有更大的比表面积、较低的荧光强度和更高的光电流密度,说明该复合材料（ZnO/BSA）有效抑制其光生电子再复合,同时还考察改性复合光催化剂在紫外光下降解亚甲基蓝和苯酚的性能。结果表明:ZnO/BSA复合物对亚甲基蓝的降解率为98%,而ZnO的降解率为78%,另外,ZnO/BSA复合物对苯酚的降解率为92%,ZnO对苯酚的降解率为72%。文中进一步讨论了光催化反应机理:在光催化反应过程中,光催化剂与有机染料相似相亲作用,使更多的有机染料吸附到光催化剂表面,进一步促进光催化降解,从而提高光催化降解率。（2）大豆分离蛋白作为一种天然高分子植物蛋白来改性半导体二氧化钛,形成SPI@TiO2复合光催化材料,并将其应用于有机染料罗丹明B的光催化降解,通过一系列的表征手段,如XRD、DRS、BET、PL等对样品进行表征,并测试了它们的电化学性能,通过调节蛋白的含量,合成不同蛋白含量的复合材料,进一步探讨了最佳蛋白使用量和可能的光催化反应机理。实验结果表明:相比TiO2半导体材料,SPI@TiO2复合光催化材料具有较高的光电流密度、较低的荧光强度和更好的光催化性能,当蛋白的含量为0.02g时,SPI@TiO2复合物的光催化性能最好,而当蛋白含量增加至0.06g时,SPI@TiO2复合物的光催化性能降低,这可能是由于蛋白的量增多,会阻挡光催化剂表面的紫外光,进而影响了其对罗丹明B的降解性能。（3）通过水热法合成不同形貌（花状、球形、椭球形）的TiO2,并用ZnTmMpHPP卟啉作为光敏化剂改性不同形貌的TiO2,形成了不同形貌（花状、球形、椭球形）TiO2/ZnTmMpHPP复合材料（F-TiO2/ZnP、Q-TiO2/ZnP、E-TiO2/ZnP）,通过XRD、BET、FT-IR、DRS等测试手段对样品进行表征,测试了其电化学性能和在300W氙灯照射下光分解水产氢的性能。实验结果表明:相比纯的TiO2,TiO2/ZnP复合材料具有较高的光电流密度,较低的光生电子-空穴复合率以及具有较高产氢率。总之,将天然高分子蛋白质与无机半导体材料相结合,有利于提高其光催化降解有机染料性能,将光敏化剂卟啉与无机半导体二氧化钛结合形成复合物,则有利于提高光分解水产氢量。