本文分别以脱脂棉花纤维和柚子皮为模板,利用溶剂热-煅烧两步法制备出四个系列的半导体SnO₂-TiO₂耦合离子反掺杂纳米结构耦合材料;对目标样品采用SEM、XRD、BET等相关表征技术研究了目标材料的表面形貌、元素含量、物相组成、离子反掺杂程度（量和深度）等情况;样品在主波长365 nm的300 W高压汞灯（HPHL）下降解MB溶液,利用MB溶液的脱色率D_t%^t和ln（C₀/C_t）^t来研究样品的光催化性能和MB分子在样品表面的降解动力学行为。具体的研究内容将从以下两个方面展开。1.重复利用溶剂热-煅烧两步法以CF为模板制备了分别以TiO₂、SnO₂为核的两个系列半导体耦合-离子反掺杂中空纳米纤维结构材料(依次标记为CF-Ti⁴⁺/SnO₂@Sn⁴⁺/TiO₂和CF-Sn⁴⁺/TiO₂@Ti⁴⁺/SnO₂);考察了煅烧条件-温度（400⁷00 oC）和时间（t_s/t_c=20/100、40/80、60/60、80/40、100/20;t_s:目标材料的煅烧时间,t_c:“核”的煅烧时间）、耦合量（2.50²5.00（mol）%）等因素对样品物相组成、离子反掺杂、光催化性能等的影响。利用MB溶液的降解脱色对所有样品进行了光催化性能的测试。实验结果表明:对于系列样品CF-Ti⁴⁺/SnO₂@Sn⁴⁺/TiO₂:a.当煅烧温度T≥600℃时,样品中的TiO₂为两个相-金红石和锐钛矿,因此,为了避免金红石相的形成,且能尽量保证耦合材料有较高的光催化性能,将煅烧温度定为550℃;b.在t_s+t_c=120 min的条件下,改变t_s、t_c(（t_s/t_c=20/100、40/80、60/60、80/40、100/20）以考察离子反掺杂的量/深度对材料催化性能的影响,XRD的结果表明:随着煅烧时间t_s的延长,主体相TiO₂在25.30°处的特征衍射峰向低衍射角（2θ）方向发生了不同程度位移。衍射峰向低2θ方向位移,说明晶胞尺寸有不同程度的增大。由于Sn⁴⁺的离子半径0.0690 nm大于Ti⁴⁺的0.0605nm,当Sn⁴⁺进入到TiO₂时导致TiO₂晶胞的膨胀。证明半导体耦合材料的主体相中有离子掺杂,即主体相为Sn⁴⁺离子掺杂的TiO₂(Sn⁴⁺/TiO₂)。光催化实验表明:样品CF-Ti⁴⁺/SnO₂@Sn⁴⁺/TiO₂-t_s/t_c-40/80的光催化性能最好,说明适量离子的反掺杂有利于样品光催化性能的改善。c.耦合材料CF-Ti⁴⁺/SnO₂@Sn⁴⁺/TiO₂中耦合量（2.50¹0.00（mol）%）影响其光催化性能,当SnO₂的耦合量为5.00%时样品的光催化性能最好（分别是纯TiO₂、SnO₂的2.0和2.8倍）,该结果表明适量的半导体耦合-离子反掺杂有利于材料性能的改善。对于系列样品CF-Sn⁴⁺/TiO₂@Ti⁴⁺/SnO₂:a.当煅烧温度T=600⁷00℃时样品的光催化性能随温度的升高变化不明显,故将温度定为600℃;b.同样在t_s+t_c=120 min的条件下,改变t_s、t_c(（t_s/t_c=20/100、40/80、60/60、80/40、100/20）,样品的XRD结果表明:随着煅烧时间t_s的延长,主体相SnO₂在2θ=26.60°处的特征衍射峰向高倍角（2θ）方向发生不同程度的位移,说明SnO₂晶胞有所减小。由于Ti⁴⁺半径小于Sn⁴⁺,由此可以证明有Ti⁴⁺进入到主体相SnO₂的晶格中,亦即主体相为Ti⁴⁺离子掺杂的SnO₂(Ti⁴⁺/SnO₂);由光催化实验表明:t_s/t_c=60/60条件下所得样品光催化性能最好。c.耦合材料Sn⁴⁺/TiO₂@CF-Ti⁴⁺/SnO₂中耦合量（2.5²5.0（mol）%）影响其光催化性能,当TiO₂的耦合量为17.5%时样品的光催化性能最好（分别是纯TiO₂、SnO₂的1.7和2.4倍）,该结果表明适量的半导体耦合-离子反掺杂有利于材料性能的改善。2.制备方法同1,以PP为模板制备了分别以TiO₂、SnO₂为核的两个系列半导体耦合-离子反掺杂纳米结构材料(依次标记为PP-Ti⁴⁺/SnO₂@Sn⁴⁺/TiO₂、PP-Sn⁴⁺/TiO₂@Ti⁴⁺/SnO₂);同于前两系列材料,考察了煅烧条件-温度（400⁶00oC）和时间(（t_s/t_c=20/100、40/80、60/60、80/40、100/20）、耦合量（2.50²5.00（mol）%）等因素对样品物相组成、光催化性能的影响。利用MB溶液的降解脱色对所有样品进行了光催化性能的测试。实验结果类似于上述两个系列,煅烧温度和时间以及半导体耦合量对相的组成、离子反掺杂程度以及光催化性能的影响与以CF为模板制备的样品相似。结果表明:在较高煅烧温度下发生锐钛矿型TiO₂向金红石型的转变,延长煅烧时间t_s会导致更多的客体相离子进入主体相中,称为离子的反掺杂。样品的光催化性能也受到离子反掺杂程度和半导体耦合量的影响,适量的离子反掺杂量和半导体耦合量有利于样品光催化性能的提升。以上四个系列材料的制备、表征结果表明:在一定条件下,实现半导体耦合的同时,将伴有离子的反掺杂;半导体耦合材料的光催化性能不仅与其耦合量有关,而且与离子反掺杂量有关。