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半导体材料由于具有特殊的电学和光学性质,一直以来都是科研工作者的研究热点之一。随着纳米技术的飞速发展,半导体材料和纳米技术的结合越来越紧密。将半导体材料的尺度缩小到纳米级别,由于量子效应的影响,材料各方面的性能都能得到改善,所以制备纳米尺度的半导体材料以及从纳米尺度对其进行修饰从而获得具有高活性的半导体材料是该领域现阶段的主要研究任务。光催化有机合成反应是半导体材料作为光催化剂的主要应用之一。本文分别通过模板法和化学腐蚀法制备了两种不同孔径的介孔Cu2O纳米材料,并研究其在可见光激发下对aza–Henry反应的催化性能。实验结果显示,多孔材料用作光催化剂,材料的催化活性不仅受材料本征催化性能的影响而且还受内扩散作用的影响。另外,本文还将该多孔Cu2O负载到玻碳电极上,并研究其对葡萄糖的传感性能,结果显示,电催化葡萄糖氧化（葡萄糖传感）过程同样也受葡萄糖分子在多孔Cu2O中质量传递性能的影响。光生电子和空穴的复合是制约半导体光催化活性的最主要原因之一。为了有效的提高半导体的光催化性能,本文制备了半导体单体与辅助催化剂（贵金属、其它半导体以及碳材料）复合的多元光催化剂,并系统的研究了其对光催化有机合成反应的催化性能,在此基础上深入探讨了半导体光催化剂性能提高的原因。研究结果显示:（1）通过阴离子交换作用将半导体光催化剂BiVO4上的部分VO43-替换为S2-制备出的Bi2S3/BiVO4复合材料比BiVO4单体具有更好的催化活性;（2）通过原位生长法将贵金属Au负载在半导体Cu2O上能够显著的提升催化剂的催化性能;（3）将半导体光催化剂PbBiO2Br负载到RGO上制备出的RGO–PbBiO2Br复合催化剂显示出比PbBiO2Br单体更优异的催化性能。总而言之,助催化剂的添加能够有效的抑制光生空穴和电子的复合,延长它们的寿命,从而使半导体材料的光催化活性显著的提高。综上所述,本文利用多种方法制备了几种半导体纳米材料,并通过形成多孔结构,添加助催化剂的方法使其光催化以及电催化性能得到了显著提高,所得材料在利用太阳能进行有机合成以及传感器构建方面都具有很大的应用潜力。