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日趋枯竭的化石能源和日益严峻的环境污染问题,使得开发探索新的清洁可再生能源、控制及治理环境污染的技术迫在眉睫。二氧化锡(SnO2)光催化剂能够将太阳能转换为化学能,进而促进在其表面上吸附物质的合成和分解,被认为是最具潜力的光催化剂之一。但是,SnO2的宽带隙极大的限制了其对太阳光的有效利用;同时,较高的光生电子-空穴复合速率严重抑制着SnO2的光催化效率。采用合适的方法来减小SnO2的带隙以拓宽光吸收范围以及提高光生-电子空穴有效分离,从而提高SnO2对太阳光的利用率及光催化效率。本论文通过复合石墨烯量子点(GQDs)以及与石墨相氮化碳(g-C3N4)构建复合半导体的方法,来提高SnO2半导体的光催化活性。采用粉末X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅里叶转化红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-VisDSR)等测试方法对所制备的复合光催化剂样品的组成、晶体结构、微观形貌、光学性质等进行表征分析,并分别以一氧化氮(NO)气体为目标降解污染物及光分解水产氢性能测试对其催化活性进行了表征研究。此外,通过光致发光光谱(PL)、光电化学性能测试、电子顺磁共振谱(EPR)等表征手段,分析了各体系的光催化性能增强机理。本文获得的主要研究成果如下:(1)通过磁力搅拌的方法在室温条件下制备了 SnO2/GQDs复合光催化材料,并测试其光催化氧化降解NO的性能。与单一的SnO2纳米颗粒相比,SnO2/GQDs复合材料在全光谱和可见光照射下的光催化活性均的得到明显增强。当GQDs的质量百分数为1wt%时,在可见光照射,NO氧化去除率为57%,同时NO2的生成量不足5%。通过XRD、TEM、HRTEM、FT-IR和XPS研究,研究发现负载的GQDs不会改变SnO2的晶体结构、形貌及表面状态。然而,紫外-可见漫反射吸收光谱、光致发光光谱和光电化学性能测试表明,GQDs的引入,可以促进SnO2/GQDs复合材料对可见光区域的响应,同时提高了复合材料光生电子-空穴对的分离效率。这都使得SnO2/GQDs复合材料在光照过程中能产生更多的活性氧自由基(O2和OH)参与到光催化氧化反应,进而增强了光催化氧化降解NO效率。(2)借助SnI4的水解作用采用超声辅助的方法原位构建了 SnO2/g-C3N4复合半导体光催化剂。通过XRD、SEM、EDS、及FT-IR等结构形貌元素组成表征方法的结果发现,通过SnI4水解作用制备的SnO2纳米颗粒均匀生长在g-C3N4纳米片上。紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-visDSR)结果表明,窄带隙g-C3N4能够有效改善宽带隙的SnO2纳米颗粒的吸光性能,使得复合材料能有吸收并利用可见光。NO光催化氧化降解实验结果表明,在可见光下,不同质量比SnO2/g-C3N4复合光催化剂的活性均比单一的SnO2以及g-C3N4的高。当SnO2含量达到10wt%时,NO氧化降解效率达到32%,同时生成的毒副产物NO2得到了有效控制。通过光解水产氢实验对复合光催化剂还原性能进行评价,结果发现,当两者复合后其光解水产氢活性得到改善提高。其中,6%SnO2/g-C3N4复合光催化剂在可见光下,以体积分数为50%的三乙醇胺水溶液为牺牲试剂,0.5wt%的Pt为助催化剂时,光解水产氢速率为59.3 μmol·g-1·h-1,为g-C3N4的两倍(28.4μmol·g-1·h-1)。此外,各个重复循环实验研究发现,SnO2/g-C3N4复合光催化剂具有良好的稳定性。荧光发光光谱以及价带谱分析发现研究发现,由于SnO2和g-C3N4的能带电极电势位置不同,使得在复合界面构成促进光生电子转移的内建电场,加速光生电子转移以促进了电子空穴的分离,从而增强SnO2/g-C3N4复合材料的光催化活性。