锐钛矿TiO₂不同取向的晶面生长能够有效提高其空间电荷分离效率,有利于光催化活性的提升。本论文一方面通过溶剂热法合成了多种纳米结构的锐钛矿TiO₂,研究了其形貌、微观结构、形成过程和光催化性能。另一方面,Ag/AgCl光催化剂由于其优异的可见光催化活性受到广泛的关注,本论文以天然温泉水为原料,采用沉积-沉淀法合成了基于Ag/AgCl的多种光催化剂,并研究了其可见光催化性能。全文主要研究内容如下:1.SiO₂嵌入的介孔TiO₂纳米晶的制备及其光催化性能以钛酸丁酯为前驱体、正硅酸四乙酯（TEOS）为稳定剂、乙酸为溶剂,在溶剂热的条件下合成了介孔SiO₂嵌入的锐钛矿TiO₂纳米晶。当Si/Ti摩尔比为1:5.5时,样品呈菱形或切顶菱形状并相互组装形成长链状结构,纳米晶两端为高能量（001）面。SiO₂嵌入的TiO₂纳米晶表现出了优异的紫外光降解活性,是纯TiO₂活性的6.7倍,这主要是由于其大的比表面积、高的结晶性以及部分高能量（001）面的暴露。2.沿[001]取向的锐钛矿TiO₂介晶的制备及其光催化性能在钛酸丁酯-正硅酸四乙酯-乙酸-三水合乙酸钠体系中,采用溶剂热的方法合成了沿[001]取向的锭子状锐钛矿TiO₂介晶,侧面为（101）面。三水合乙酸钠与正硅酸四乙酯的协同作用促使了介晶结构的形成,由于其高的结晶性、大的比表面积和快速的空间电荷分离,锐钛矿TiO₂介晶表现出了良好的光降解活性以及优异的光催化分解水产氢性能。3.沿[001]方向拉长TiO₂纳米晶负载CdS纳米粒子及其可见光催化分解水产氢性能在钛酸丁酯-正硅酸四乙酯-乙酸-二水合乙酸镉体系中,通过溶剂热法合成了沿[001]方向拉长的具有阶梯式（101）表面的TiO₂纳米晶;随后,利用Cd²⁺的硫化制备了 CdS纳米粒子敏化的TiO₂纳米晶。当Cd/Ti摩尔比为0.17时,CdS敏化TiO₂纳米晶的可见光分解水产氢活性最高,这主要归因于CdS较小的禁带宽度以及光激发电子在CdS纳米粒子和拉长TiO₂纳米晶（101）面之间的快速转移。4.天然温泉水中Ag/AgCl@SiO₂核壳结构光催化剂的制备及其可见光催化性能采用简单的沉积-沉淀法,在天然温泉水中合成了 Ag/AgCl@SiO₂核壳结构光催化剂,其中天然温泉水作为氯离子和SiO₂来源。Ag/AgCl@SiO₂光催化剂的合成既减少了温泉水中SiO₂的浓度,便于进一步的水处理和实际应用;同时SiO₂壳层能够增加Ag/AgCl光催化剂的稳定性。所合成的Ag/AgCl@SiO₂展现出了优异的可见光催化活性和稳定性,该工作首次以天然温泉水为原料制备Ag/AgCl光催化剂,拓宽了廉价天然温泉水资源的应用领域。5.天然温泉水中立方状Ag/AgCl光催化剂的制备及其可见光催化性能同样采用简单的沉积-沉淀法,在天然温泉水中合成了具有立方状形貌的Ag/AgCl光催化剂,尺寸在0.5-0.9 μm。立方状形貌能够暴露更多的边角位置,促进光催化反应的进行。立方状Ag/AgCl对甲基橙和对氯苯酚的可见光降解展现出了优异的光催化活性,超氧负离子自由基和空穴是立方状Ag/AgCl光催化过程中的主要活性物种。6.天然温泉水中三元Ag₂CO₃/Ag/AgCl复合光催化剂的制备及其可见光催化性能通过向天然温泉水中缓慢加入硝酸银溶液制备了 Ag₂CO₃/Ag/AgCl三元复合物。该复合物由多面体形貌的Ag₂CO₃和无规则的Ag/AgCl颗粒组成。由于Ag₂CO₃较低的禁带宽度以及Ag的表面等离子共振效应,合成的Ag₂CO₃/Ag/AgCl对亚甲基蓝溶液的降解展现出了优异的光催化活性和稳定性。Ag/AgCl与Ag₂CO₃之间Z-式电荷转移大大提高了光催化剂的还原和氧化能力。7.天然温泉水中Ag/AgCl/g-C₃N₄复合光催化剂的制备及其可见光催化性能在天然温泉水中采用原位沉积-沉淀的方式在片状g-C₃N₄表面负载了 Ag/AgCl纳米粒子。g-C₃N₄载体大大增加了 Ag/AgCl纳米粒子的分散性,有效减小了其尺寸。其中,50wt%Ag/AgCl/g-C₃N₄复合物展现出了最高的可见光降解活性,空穴（h+）和超氧负离子自由基（·O₂-）是光降解过程中的主要活性物种。由于g-C₃N₄与Ag/AgCl之间有效异质结的形成,加速了 g-C₃N₄光生电子向AgCl导带的转移,从而大大提高了 g-C₃N₄的可见光光催化活性。