面对环境污染和能量短缺的严峻形式,预防和治理环境污染、寻求和利用清洁能源成为当代热切需求。为降低化石燃料的使用率,各种新型能源的研究开发、广泛应用成为重要话题。其中,利用太阳能及其它光能作为能源已有多年的研究应用,如利用半导体光电转换材料把水分解为氢气和氧气、把有害的温室气体CO₂转换为有机燃料以及直接转化为电能,都属于太阳能向化学能的转换。同时为了解决环境污染,也能利用太阳能和半导体材料的组合,通过光催化降解作用,把水或空气中的有机污染物降解为无毒无害的无机物。本论文从材料的合成、转化及复合入手:第一,采用氧化还原法,利用次磷酸盐的还原性和Fe³⁺的氧化性,经氧化还原反应合成了表面负载Fe³⁺的核/壳结构的Ag/Ag₃PO₄复合物;第二,利用高锰酸钾的氧化性,在常温下将Ag/Ag₃PO₄转化成Ag/Ag₂SO₄复合物,并研究了复合物的光催化性能;第三,首先采用硬模板法制备介孔炭MC,然后采用超声-浸渍-沉淀法合成了不同类型的Ag/AgBr@MC或Ag/AgBr/AgBrO₃@MC复合光催化剂,作为对比,又以购买的商品化颗粒活性炭AC作载体,配制不同浓度的AgNO₃溶液和KBr O₃溶液进行超声-浸渍-沉淀,合成了AgBr/Ag BrO₃@AC复合光催化剂。分述主要研究内容如下:1.氧化还原法制备Fe（III）接枝-Ag/Ag₃PO₄纳米多孔复合材料:以具有还原性的H₂PO₂-为还原剂,首先利用氧化还原反应2H₂PO₂-+8Ag⁺+6OH-→2Ag₃PO₄↓+2Ag↓+3H₂↑+2H₂O制备得到核壳结构的Ag/Ag₃PO₄复合材料,然后利用Fe³⁺的氧化性,根据反应Ag⁺Fe³⁺→Ag⁺+Fe2+,使部分金属Ag发生氧化反应而得到不完全空心结构的Ag/Ag₃PO₄复合材料,并同时在材料表面负载部分Fe（III）团簇,从而得到Fe（III）敏化-Ag/Ag₃PO₄复合光催化剂。采用不同的技术手段如X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线光电子能谱（XPS）等对样品进行了表征分析。结果表明,Fe（NO₃）3和Ag/Ag₃PO₄的物料比对材料的结构和性能有较大影响,当摩尔比Fe（NO₃）3:Ag/Ag₃PO₄=1:1时,样品的光催化效果最好。金属Ag的等离子体效应、Fe（III）的敏化和空心结构使得到的材料具有良好的可见光响应性和光催化降解性能。2.室温下从Ag/Ag₃PO₄到Ag/Ag₂SO₄的转化:制备和可见光催化活性。在本部分中,采用Ag/Ag₃PO₄纳米复合物作为前驱体,KMnO4作为氧化剂,利用简单的氧化还原和沉淀反应:MnO4-+5Ag⁺8H+→5Ag⁺+Mn2++4H₂O和2Ag⁺+SO42-→Ag₂SO₄↓,将Ag/Ag₃PO₄复合物转化成了Ag/Ag₂SO₄复合物。应用多种技术如XRD、TEM、HRTEM、XPS、DRS、比表面积分析（BET）、光电流（PC）和电化学阻抗谱（EIS）等对所制备的复合材料的物相、结构、形貌、元素组成、光学和电学性能进行了研究。在可见光下,通过光照降解有机染料罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO）评估了Ag/Ag₂SO₄复合物的光催化活性。结果表明,在光催化降解过程中,纯的Ag₂SO₄能部分分解并转化成金属Ag而形成Ag/Ag₂SO₄复合物。这种转化后得到的复合物在光催化反应过程中能保持它的结构稳定性,并且由于金属Ag的表面等离子体共振效应而展现出提高了的可见光催化活性。3.炭负载Ag/AgBr或Ag/AgBr/Ag BrO₃复合材料的制备及性能研究:（1）以葡萄糖为炭源,采用Zn Cl2和LiCl作模板剂,500°C高温煅烧得到介孔炭MC,然后采用超声-浸渍-沉淀法得到Ag/AgBr或Ag/AgBr/AgBrO₃@MC复合光催化材料。（2）以购买的颗粒活性炭（AC）为载体,配制不同浓度的硝酸银溶液和溴酸钾溶液,进行超声-浸渍-沉淀反应得到AgBr/Ag BrO₃@AC复合光催化材料。此类材料利用了介孔炭优良的吸附性能和导电性能,提高了染料的吸附量,加速了复合材料的电子-空穴分离速率和传输速率,从而提高了材料的光催化降解效率。不同结构特征的多孔炭对复合光催化剂中Ag、AgBr、AgBrO₃的生成比例有一定影响,从而影响材料的光催化性能。随着复合物中AgBrO₃比例的提高,材料的光催化效果也越来越好,但是当AgBrO₃达到较高比例时（如纯Ag BrO₃）,光催化效果开始降低,说明该类复合材料是由于三者的协同作用。同时随着Ag比例的降低,光催化效果也越好,说明过多的金属Ag反而会对材料的光催化性能具有阻碍作用。