我国是世界上生产和使用农药最大的国家之一。农药的生产和使用过程中会排放出大量的含酚废水，极大的危害生态环境和人类健康。半导体光催化技术是处理农药废水的一种有效方法。本论文通过同质结和异质结的构建、金属修饰、形貌控制、负载上转换材料等多种方法对传统的半导体光催化材料进行改性，并研究了这些催化剂在苯酚降解方面的应用，取得的研究成果如下：　　第一，通过Ag纳米粒子的诱导合成了三维有序大孔的Z-型锐钛矿/金红石同质结。Ag 纳米粒子修饰的聚苯乙烯微球作为牺牲模板用于构建三维有序大孔的锐钛矿光催化剂。实验结果表明，Ag纳米粒子可以诱导锐钛矿转变为金红石，构成锐钛矿-金红石同质结。XRD和HR-TEM图像可以确定同质结的存在。通过密度泛函理论计算进一步证明Ag纳米粒子可以诱导锐钛矿转变金红石。从HR-TEM可以清楚地观察到锐钛矿-银-金红石的结构，证明了全固态Z-型催化系统的存在。在性能方面，通过光催化制氢和杀菌对样品进行筛选。结果表明，在模拟太阳光的照射下，与商用的P25催化剂和对照样品相比，锐钛矿-银-金红石的光催化性能明显提高且锐钛矿-银-金红石(0.20%Ag)表现出最高的光催化性能。将性能最好的锐钛矿-银-金红石(0.20%Ag)样品用于苯酚的光降解。结果表明该催化剂在太阳光下表现出较好的苯酚降解效果，在8 h内可以实现几乎100%的苯酚光降解。　　第二，通过简单的一步水热法，以BiOCl为前驱体合成了非贵金属修饰的异质结构的BiOCl/Bi2MoO6/Bi三元复合物。首先将BiOCl前驱体分别分散于水、乙二醇和丙三醇中，随后在其分散液中加入一定量的Na2MoO4。结果表明，在180℃水热反应12 h后，在BiOCl的乙二醇分散液中可以得到BiOCl/Bi2MoO6/Bi三元催化剂，然而当溶剂为水和丙三醇时，只能得到二元的 BiOCl/Bi2MoO6和 BiOCl/Bi 复合物。利用相同的合成方法，在水、乙二醇和丙三醇中分别可以得到 BiOCl/Bi2WO6、BiOCl/Bi2WO6/Bi 和BiOCl/Bi复合物。性能方面，通过RhB光降解对样品的性能进行筛选。结果表明，在可见光照射下，与二元复合物相比，BiOCl/Bi2MoO6/Bi和BiOCl/Bi2WO6/Bi表现出最高的RhB降解效率。将优化的两种三元复合样品用于苯酚的光降解。结果表明二者在可见光下均表现出较好的苯酚降解效果，分别240和330 min内实现100%的苯酚降解效率。　　第三，利用自组装的聚苯乙烯球光子晶体模板得到了单层的TiO2反蛋白石结构。通过调整胶球的生长时间，同时合成了三维多层的 TiO2反蛋白石样品。NaYF4:Yb3+, Er3+上转换纳米粒子作为敏化剂可以将TiO2的光吸收范围拓宽至近红外光。性能方面，RhB光降解实验表明：在近红外光的照射下，NaYF4:Yb3+, Er3+/TiO2复合物的光催化性能明显提高，其中单层NaYF4:Yb3+, Er3+/TiO2复合物的RhB降解速率为0.133 h-1，是未修饰的TiO2反蛋白光子晶体的近10倍；光催化杀菌实验表明：单层的NaYF4:Yb3+, Er3+/TiO2复合物可以在11 h内实现100%的杀菌效果。将活性最好的两种NaYF4:Yb3+, Er3+/TiO2复合物用于苯酚的降解，结果表明近红外光下二者均表现出较好的苯酚降解效果，在10 h内的降解效率分别可以达到70.6% 和63.6%。　　第四，采用表面活性剂辅助的溶胶-凝胶法和 H2还原法成功地合成了 Ag-Cu双 金 属 合 金 纳 米 颗 粒 修 饰 的 β-NaYF4:Yb3+,Tm3+@TiO2 。 在 β-NaYF4:Yb3+,Tm3+@TiO2@Ag-Cu 复合物中，β-NaYF4通过上转换效应，可以将近红外光转换为紫外光和可见光，进而将能量传递给TiO2和Ag-Cu合金纳米粒子，而TiO2和合金纳米粒子可以利用转换的光进行光催化活动。性能方面，通过RhB光降解和光催化杀菌对样品的光催化性能进行筛选。结果表明，在近红外光照射下，Ag-Cu合金修饰的样品表现出最好光催化活性，其光催化性能提升的原因可以归因于上转换材料和合金纳米粒子的协同效应。将活性最高的 β-NaYF4:Yb3+,Tm3+@TiO2@Ag-Cu复合物用于苯酚的降解，结果表明在近红外光照下，该样品11 h内的苯酚降解效率达到65.2%。