能源是国家经济发展的基础,能源短缺是严重影响国家生产生活的重要问题。随着社会经济的繁荣,人类经济活动加剧、工业生产发展迅速,在大量消耗能源的同时,大量的工业废水和城市生活污水排入水体,水污染日益严重。为此我们急需通过绿色高效的手段来生产新能源和进行水体净化。利用光电催化技术生产H2O2清洁能源以及氧化净化污染物,是解决当今社会能源短缺和水体污染问题的有效途径。构建高效、稳定的半导体异质结光电催化剂是光电催化技术的关键。本文设计并成功构建了一种1D/3D纳米线交联微花状Z型Zn3In2S6@Bi2WO6异质结双功能光电催化剂。在探究光电催化氧气还原生产H2O2的同时进行耦合氧化净化污染物。1.本文制备了1D/3D纳米线交联微花状Z型Zn3In2S6@Bi2WO6异质结双功能光电催化剂,并通过SEM、TEM、XRD、XPS、DRS、莫特肖特基等手段对材料的形貌、晶体结构和能带结构进行表征。结果表明:Zn3In2S6具有3D分层花状结构,有利于光的多重折射和散射,促进对光的吸收。并且有利于半导体催化剂与溶液的接触,增加其表面活性位点。通过控制Bi2WO6前驱体的浓度,合成了两种不同形貌的Bi2WO6,当前驱体浓度较低时生成1D纳米线,当前驱体浓度较高时生成2D纳米片。其中,1D纳米线状Bi2WO6会紧密缠绕在Zn3In2S6上形成稳定的交联异质结结构,从而大幅增加对光的吸收,使Zn3In2S6@Bi2WO6的光吸收范围可扩大至近红外区。根据Zn3In2S6和Bi2WO6的能带结构显示,该复合催化剂容易形成Z型异质结,从而保留高的氧化还原能力。异质结结构的存在还有利于加速光生载流子的分离和转移,有效地降低电子和空穴的复合速率,增加光电催化性能。然而,2D纳米片状Bi2WO6会将Zn3In2S6紧密覆盖住,阻挡Zn3In2S6对光照的吸收和减少与溶液的接触,从而减慢催化反应速率。2.将制备的Z型Zn3In2S6@Bi2WO6异质结催化剂作为光电阴极用于氧还原反应生产H2O2以及耦合氧化净化污染物。（1）生产H2O2:在0.1 mol·L-1 Na2SO4电解液中,使用HCl O4调节溶液p H为3,对光阴极施加-0.6（V vs.Ag/Ag Cl）的偏压,持续泵入氧气,在300 W Xe灯（λ＞420 nm）照射下,进行光电催化生产H2O2。实验表明,在180 min时1D/3D Zn3In2S6@Bi2WO6-NW2生产H2O2的量达到了1608μmol·L-1,分别是Zn3In2S6、Bi2WO6以及2D/3D Zn3In2S6@Bi2WO6-NP光电催化生产H2O2产量的3.0、1.9、1.8倍。通过自由基捕获实验以及旋转环盘线性扫描伏安实验可知,·O2-是生产H2O2反应过程中的主要活性物质,说明氧还原反应通过两步单电子氧还原进行。通过比较光催化、电催化和光电催化生产H2O2的速率可知,光电催化具有光和电的协同作用,能够提高反应的活性。通过开路电位测试和半导体催化剂反应前后的XPS对比,证实在Zn3In2S6和Bi2WO6之间形成Z型异质结结构。（2）光电催化Zn3In2S6@Bi2WO6光阴极生产H2O2耦合氧化净化污染物:以罗丹明B、磺胺二甲基嘧啶、左氧氟沙星、亚砷酸钙以及洛克沙胂五种污染物为模型进行H2O2生产以及同步氧化净化污染物实验。实验结果表明,该双功能耦合催化体系对以上五种污染物氧化净化均有良好的效果,在180 min内氧化效率分别达到了100%、100%、83%、85%、80%。并且在氧化的同时H2O2的产量也都相应增加,降解速率与H2O2的增量几乎成正比,达到了协同耦合氧化还原的效果。综上,Zn3In2S6@Bi2WO6双功能光电催化剂作为光阴极不仅对H2O2的生产具有高选择性和活性,还可以在构建的光电催化体系中实现对多种污染物的耦合氧化净化。