作为一种绿色环境友好型技术,半导体光催化技术在水分解、污染物降解和消毒等领域得到广泛的应用。在所知的所有光催化剂中,磷酸银（Ag₃PO₄）因其在可见光照射下极强的氧化水产氧气和降解有机染料的能力得到广泛关注。然而,在液相光催化反应过程中,Ag₃PO₄易发生光腐蚀,这极大的限制了Ag₃PO₄的实际应用。这种现象不仅造成了Ag₃PO₄的损失,而且降低了其吸光效率,进而影响了其光催化活性和稳定性。因此,发展便利且有效的方法在保持Ag₃PO₄光催化活性的同时改善其稳定性仍然是一个巨大的挑战。构建异质结构光催化系统是抑制光腐蚀和提高光催化性能的有效策略,因为它可以增强光的吸收,提升光生电子和空穴对的分离,促进光催化反应更有效的进行。因此,本论文的目的是通过构建异质结构光催化系统去提升Ag₃PO₄的光催化活性和稳定性,并阐明其活性和稳定性加强的原因。主要研究结果总结如下:将Ag₃PO₄纳米颗粒应用于可见光催化降解阳离子型偶氮染料亚甲基蓝（MB）,并考察溶液pH值、催化剂用量、目标污染物初始浓度和添加阴、阳离子等因素对光催化降解MB效率的影响。在不同pH值下,Ag₃PO₄催化剂对MB的光催化降解过程和吸附过程保持了一致的趋势,随着溶液初始pH值的升高,吸附效率和降解效率均随之提升。对比是否添加离子的实验结果显示,添加剂对Ag₃PO₄光催化降解MB的实验产生了巨大影响。无机阴离子的加入促进了光催化降解MB的进行,相反,过渡金属离子则抑制了反应的进行,这与大部分传统光催化剂非均相催化降解有机物的实验结果相悖。采用一步水热合成法制备了零维碳材料氮掺杂碳量子点（N-CQDs）,并将其应用于复合Ag₃PO₄得到N-CQDs/Ag₃PO₄杂化材料,发现其在可见光催化降解有机物时的活性和稳定性均有提升。相比纯Ag₃PO₄样品,复合材料2%N-CQDs/Ag₃PO₄样品光催化脱色MB的效率提升了20.8%,且在四次重复实验后仍保持了较高效率。催化剂活性和稳定性加强的原因是N-CQDs作为良好的电子受体,可以加强光生电子和空穴对的空间分离,抑制银离子的还原反应。采用简单的水-乙醇混合溶剂沉淀法制备了不同MoS₂含量的高效可见光响应Ag₃PO₄/MoS₂复合光催化剂,并使用ICP、XRD、HRTEM、FE-SEM、BET、XPS、UV–Vis DRS和PL等手段分析其结构和光学特性。在可见光照射下,Ag₃PO₄/MoS₂复合材料表现出较高的光催化降解有机污染物活性,其中。MoS₂含量为0.648 wt%的样品展现出最佳的光催化活性,在可见光照射下,60 min内能够使MB完全脱色。重复实验证实Ag₃PO₄/MoS₂复合光催化剂表现出更好的循环性能和稳定性。Ag₃PO₄/MoS₂复合材料的光催化活性之所以得到提升是因为光催化的过程中Ag₃PO₄、Ag和MoS₂之间形成了Z型光催化系统,光生电子和空穴对得到有效分离的同时还保持了高氧化还原能力。光催化稳定性提升是因为光生电子从Ag₃PO₄转移到MoS₂,成功抑制了Ag₃PO₄的光腐蚀。复合材料降解有机物过程中的Z-型光催化反应机理被自由基捕获实验和PL光谱分析所证实。采用便利的方法分散Ag₃PO₄纳米颗粒在类石墨烯二维材料h-BN纳米片上制备出h-BN/Ag₃PO₄复合材料,并对其物化特性、光学特性、晶体结构和形貌结构进行表征。可见光照射下,相比纯Ag₃PO₄,h-BN/Ag₃PO₄复合材料光催化降解有机染料和4-硝基酚的活性得到加强是因为h-BN纳米片支撑Ag₃PO₄表现出加强的可见光吸收能力和有效的光生载流子分离能力。重复实验结果证实,h-BN/Ag₃PO₄复合材料同样由于银离子还原被抑制而展现出更优的光催化稳定性。自由基淬灭实验证实,h⁺和·O₂^-是复合材料光催化降解有机物反应体系中的主要活性物种。