多金属氧酸盐（POMs）由于其独特的结构和特殊的性能,在催化、吸附、电致变色、磁学和材料科学等领域有着广泛的应用。然而,POMs易溶于极性溶剂中,作为催化剂存在着难以回收和重复利用的问题。将多酸牢固负载在活性载体上制备成复合催化剂是解决这一难题的有效方法之一。同时多酸与载体间的协同效应可以有效提高催化剂的催化活性。本文将磷钨酸（PTA）负载在介孔二元氧化物Ti O₂-ZrO₂上制备mTiO₂-ZrO₂/PTA复合材料（m代表介孔（Mesoporous））,并探究了该复合催化材料在光催化降解水中污染物方面的应用;在此基础上进一步沉积贵金属Ag纳米颗粒,制备Ag/PTA/mTiO₂-ZrO₂纳米复合材料,探究了该材料在光催化及电催化氮气还原反应中的催化性能。主要工作如下:1. 以三嵌段共聚物（P123）为模板剂,通过溶胶-凝胶共缩合法并结合水热处理技术,制备了一系列新型mTiO₂-ZrO₂/PTA纳米复合材料。通过在模拟太阳光条件下降解甲基橙（MO）和在可见光条件下还原Cr⁶⁺实验对材料的光催化活性进行评价。实验结果表明,当Ti/Zr摩尔比为3,磷钨酸负载量为10 wt.%时,材料具有最佳的催化活性。在1 h内,模拟太阳光下MO的降解效率为100%,可见光下Cr⁶⁺的还原率达到51.7%。机理探究试验表明,与单一氧化物相比,mTiO₂-ZrO₂可以强烈地阻止光生电子和空穴对的复合,PTA的引入可以进一步改善光吸收和光化学稳定性,因此能有效地促进光催化活性。同时,合成的催化剂具有良好的稳定性。催化循环试验表明该材料在使用五次后,活性几乎没有损失。2. 以P123为模板剂,通过溶胶-凝胶共缩合法并结合水热处理技术,制备了一种新型的Ag/PTA/mTiO₂-ZrO₂纳米复合材料。材料的表征结果表明Ag纳米粒子和PTA均能稳定分散在载体中。通过光催化固氮和电催化固氮反应探究了该材料的催化性能。实验表明,当Ag的最佳含量为1.0 wt.%时,Ag/PTA/mTiO₂-ZrO₂表现出最佳的光催化固氮活性(351.6μmol·g^-1_cat)和电催化固氮活性(208.2μg·mg^-1_cat·h^-1),法拉第效率为24.79%。实验表明Ag纳米粒子和PTA的引入可以有效的抑制光生电子和空穴的复合,增强光吸收和光化学稳定性,因此能有效地提升光催化活性。EPR和N₂-TPD表征表明材料中存在氧空位以及对氮气具有强的化学吸附能力。该材料具有良好的稳定性,在光催化固氮反应中进行五个循环试验后,活性几乎保持不变。在电催化循环10 h后,该材料的固氮效率和法拉第效率没有发生显著的变化。