随着工业发展和人口增长，全球环境污染及能源供应需求加剧。工业废水、合成染料、重金属等有毒物质的大量排放导致全球水污染日益严重。废水中有机物的去除逐渐引起人们广泛关注，各种生物、物理和化学处理技术被用于转化和去除水中有机污染物。半导体光催化技术具有广阔的应用前景，在环境和能源方面有着重要的应用价值。以BiOI为代表的半导体材料越来越引起人们的重视。本论文研究了ZnO/BiOI、BiOI/MoS2复合材料的制备及其光催化性能。
　　采用水热法，通过控制反应时间及表面活性剂用量制备了ZnO片状及花状纳米材料，应用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、氮气吸脱附曲线、紫外-可见(UV-vis)吸收光谱及M-S曲线对材料进行表征，并考察了反应时间、煅烧温度及表面活性剂用量等因素对ZnO材料光催化性能的影响。研究结果表明:反应时间、煅烧温度及表面活性剂用量对ZnO材料的形貌及性能均有影响。在对甲基橙的模拟太阳光催化降解反应中，保温时间4h、煅烧温度500℃及表面活性剂用量0.25g条件下所得到的ZnO-6材料具有最高的光催化降解效率:80min内对甲基橙溶液即可完全降解。同时，ZnO-6材料表现出极佳的光催化稳定性，在五次的循环降解中，甲基橙降解率基本保持不变，降解率都为99％。
　　采用机械研磨法制备了ZnO/BiOI复合材料，应用扫描电镜(SEM)对其形貌进行表征，并考察了ZnO/BiOI复合材料在可见光下对甲基橙溶液的光催化降解性能。研究结果表明:相比于单一ZnO材料，复合材料的光催化活性显著提高。相比于单一BiOI材料，其可见光下的光催化性能减弱。这主要是因为制备的ZnO禁带宽度较大，降低了对可见光的吸收。
　　采用酸腐蚀浸泡法及化学吸附法制备ZnO/BiOI薄膜材料。应用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-vis)吸收光谱及M-S曲线对光催化剂结构进行表征，并考察了其可见光催化性能。研究结果表明:ZnO薄膜材料与BiOI材料的复合显著提升单一材料的光催化活性。在可见光下，ZnO-BiOI复合材料对甲基橙溶液的降解率，180min内达到99％。ZnO/BiOI复合结构有助于光生电子与空穴对的分离，降低其复合几率，从而具有较高的光催化效率。
　　采用溶剂热制备了BiOI/MoS2材料，应用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附曲线、PL光谱、光电流曲线、紫外-可见(UV-vis)吸收光谱及M-S曲线对光催化剂结构进行表征。研究结果表明:BiOI/MoS2的光催化活性随着MoS2含量的增加先增加后减少，当MoS2含量超过0.5％时，其降低。在BiOI-0.5％MoS2存在下，甲基橙的降解效率在90min内可达95％，比原始BiOI纳米结构高出约2倍。BiOI/MoS2的光催化性能明显提高，主要是由于光生载流子的分离效率显著提高。然而，BiOI表面上过多的MoS2负载将阻止光到达BiOI表面并限制电荷分离的效率。基于活性物质捕获实验，在制备的BiOI/MoS2体系中，空穴(h+)被证明是主要的活性物种。