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ZnO具有丰富的纳米结构,通过控制反应所需的原料比例和组成,可以合成出形态各异的ZnO纳米材料。ZnO的形态、尺寸、比表面积和缺陷分布都会影响其性质。ZnO是一种直接带隙半导体,带隙能为3.37 e V,可有效地被紫外光（λ≤368 nm）激发,因此呈现出优良的光催化活性。基于这些特点我们设计合成了具有独特结构的ZnO纳米材料。但单一ZnO催化剂光生载流子容易快速复合,导致光催化效率降低,必须对ZnO进行修饰改性以提高ZnO对太阳光的利用率。于是我们在所制备的ZnO基础上设计合成了新颖的Ag/ZnO复合材料和Z型ZnO基异质结。1.具有高活性,强氧化能力和较大的比表面积有助于提高催化剂的光催化性能。我们以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和苯二甲酸（BDCA）为帽剂,采用简单的水热法,通过调节DMF和BDCA的用量,制备出各种球状结构的纳米ZnO,极大地拓宽了ZnO合成方法和微观形貌方面的研究。为了稳定的合成高氧化能力的ZnO和纳米片自组装成球的ZnO,可以控制DMF加入到前驱体溶液的浓度,浓度越大可能ZnO的氧化能力越强。DMF还控制着ZnO从纳米棒慢慢变成纳米片自组装成球的形状。随着BDCA从1,2-BDCA变到1,3-BDCA再到1,4-BDCA,球状ZnO表面纳米小颗粒从无到少量再到大量,这表明一个BDCA分子里面两个-COOH基团的距离越大,ZnO球形结构的表面出现的纳米颗粒越多。但是纳米片自组装成球的ZnO加少量纳米颗粒的时候光催化效果最好,这说明ZnO纳米小颗粒的数量得适中,不能太多,而这些纳米片增加了ZnO的比表面积和ZnO表面的活性位点,有利于光催化降解污染物。结果表明:ZnO（J3）的光电流密度保持在约9.35μA·cm-2不变,且ZnO（J3）的光电流密度比纯ZnO（J2）高约21倍,比纯ZnO（J1）高约338倍,添加1,2-BDCA和DMF可以抑制光生电子-空穴对的复合,有利于有机物的降解。由于n型ZnO价带上的空穴高度集中,导致ZnO具有很强的去除污染物的能力。ZnO（J3）样品降解水杨酸（SA）和四环素（TC）的降解效率最高分别达到了93.0%和87.3%,在SA上的最佳降解速率常数K为0.0133min-1;在TC上的最佳降解速率常数K为0.0445 min-1。本章提出一种可能的光催化机理,同时为同行提供了一种制备纳米棒和纳米片自组装成球的ZnO新材料。2.具有结构新颖,良好的接触界面有助于提高催化剂的光催化性能。我们首次利用L-酒石酸（L-TA）和乙醇胺（EA）的新颖组合,通过智能组装首次形成了独特且可控的结构有序的ZnO空心笼,在水热合成过程中可以产生较强的协同作用。同时,L-TA和D-TA的构象表明这些ZnO笼具有特殊的空间组装顺序。在紫外线或模拟太阳光照射下,Ag/ZnO复合材料的光催化活性明显大于原始ZnO（S2）。在紫外光照射下,Ag/ZnO复合材料的刚果红（CR）降解率为83.7%。在模拟太阳光照射下,S2-10%Ag/ZnO在135 min内降解了80%的罗丹明B（Rh B）。光电流和EIS结果表明:由于Ag和ZnO之间新界面的形成,这促进了光诱导载流子的有效分离和转移,增强了Ag/ZnO复合材料的光催化活性。这项工作为设计和构建结构有序的ZnO空心笼及其衍生的Ag/ZnO光催化剂提供了新的途径。3.具有高活性,强氧化还原能力,稳定的Z型方式电荷转移和良好的光稳定性的n-p异质结有助于增强催化剂的光催化性能和材料的耐用性。我们使用新型的1,2-BDCA,1,3-BDCA和1,4-BDCA作为两个-COOH基团距离调节剂和电荷转移控制剂,通过水热法合成纳米ZnO,然后通过p-Cu2O纳米颗粒（NPs）的修饰构建Z型n-ZnO/p-Cu2O异质结。通过缩短一个BDCA分子中两个-COOH基团的距离,它们在ZnO表面上的协同作用变得更强,从而导致形成优良的连接界面,并可以控制电荷Z型方式转移路径。1,2-BDCA制备的S1-Cu2O异质结具有较高的电荷分离效率,较强的氧化还原势,降解四种不同污染物的过程中具有稳定的Z型方式电荷转移路径。因此具有较高的活性和更好的光催化性能。在部分太阳光（UV+Vis）的照射下S1-Cu2O异质结的光催化性能优于纯ZnO,Cu2O和商用TiO2（P25）。另外ZnO-Cu2O异质结还表现出优异的光稳定性,因此,本研究报道了一种新颖且可控的策略,用于保持Z型方式电荷转移对不同污染物的光催化作用不变,并且所制备的ZnO-Cu2O异质结具有净化和环境修复的前景。