Na_0.9Mg_0.45Ti_3.55O₈（NMTO）是一种基于TiO₂（B）的新型化合物。它具有较高的光降解能力。但其宽带隙限制了对太阳能的利用。本文采用制备异质结的方法,通过引入带隙态或提高光诱导电子空穴对的分离效率来提高其光催化性能。采用水浴法将贵金属Au、Ag和Pt负载到NMTO表面。因为NMTO与贵金属之间形成肖特基势垒,复合光催化剂的光催化性能得到很大的提高。通过Kelvin扫描探针显微镜直接检测到表面电势的降低,发现金属纳米颗粒产生局域表面等离子体过程的热电子转移到半导体。电荷分离是提高光催化剂性能的关键因素。Au、Ag和Pt负载在NMTO上的最佳质量比分别为5.00%、12.6%和5.55%。本工作重点介绍了NMTO基光催化剂的潜在应用,为局域表面等离子体的检测提供了一种有效的方法。为进一步提高NMTO的催化活性,采用水浴法在NMTO上共载贵金属Ag和Pt。扫描电镜和透射电镜结果显示,Ag和Pt纳米颗粒分布在NMTO的不同表面。负载贵金属之后的NMTO,光催化能力要明显优于纯NMTO。Ag和Pt的最佳质量浓度分别为9.00%和3.70%。在NMTO与贵金属之间形成了肖特基势垒,导致NMTO能带的弯曲。有效地抑制了光生电子和空穴的复合率,从而提高了NMTO的光催化性能。制备异质结也是提高光催化性能的有效途径,本文采用水热法合成了SnS₂-NMTO（SNMTO）异质结。用高分辨透射电镜观察了SNMTO界面。与纯NMTO和SnS₂相比,SNMTO复合材料的光催化降解亚甲基蓝（MB）和罗丹明B（RhB）的活性有所提高。《型半导体NMTO和SnS₂在光照下激发了电子,根据扫描探针显微镜测量的表面电势发现其中大部分电子向界面移动。复合材料中的电荷分布说明了界面与SNMTO之间形成了内建电场,有效地分离了光生电子-空穴对,从而提高了光催化性能。本文首次采用两步水热法制备了新型半导体Na_0.23TiO₂（NTO）纳米纤维。纯NTO是一种直接带隙半导体,对RhB具有很强的光降解能力。然后采用水浴法在Na0.23TiO₂上负载贵金属Au或Ag纳米颗粒。负载Au或Ag后,因为有效地抑制了光生电子空穴对的复合,所以光催化剂对RhB的光降解能力明显提高。在光照条件下,通过局域表面等离子体过程在金属纳米颗粒中产生热电子,然后转移到半导体中,主要表现在扫描探针显微镜检测到的表面电势的降低上。局域表面等离子体共振的高能电场和贵金属与NTO的强耦合有利于等离子体诱导电荷的输运和分离,从而提高半导体基光催化剂的活性。本工作突出了 NTO的潜在应用,为局域表面等离子体的检测提供了一种有效的方法采用简单的水热法制备了 TiO₂/NTO复合光催化剂。在不同的实验条件下得到了不同形貌的样品,即纳米片、纳米线和纳米棒。TiO₂/NTO复合材料在紫外可见光照射下降解MB的光催化活性优于锐钛矿型TiO₂。当碱浓度为1.5 M时,复合材料的光催化性能最好。光生电荷分离是提高半导体基光催化剂活性的主要因素。