太阳能光催化技术的研究对解决当前所面临的环境和能源问题具有重要的意义，而具有可见光响应的光催化剂的开发则是其中的关键。目前可见光光催化剂的研究主要有两个方向，一是对TiO2等宽禁带的半导体催化剂进行改性，使其光响应范围扩展到可见光；另一种则是设计新型的窄带隙可见光催化剂。本论文基于以上两个方面，设计了g-C₃N₄/ZnO和Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆两种新型的可见光响应复合光催化剂，并对其在可见光下光催化降解有机污染物的性能进行了研究。具体研究工作如下：1.采用热缩聚法，即前驱体通过自身的缩聚合成了g-C₃N₄样品，并与商品ZnO复合得到g-C₃N₄/ZnO复合催化剂。分别通过XRD、SEM、UV-vis DRS和光催化降解等手段对样品的组成、结构、形貌、光学性质和光催化性能等性质进行了表征和测试。研究材料在可见光条件下对罗丹明B（RhB）的光催化降解能力，发现与纯的ZnO和g-C₃N₄相比，g-C₃N₄/ZnO的光催化性能得到较大的提高。二者的组成比例对光催化效果有着重要影响，本实验条件下g-C₃N₄的含量为7.0wt%时，复合材料的光催化性能达到最佳。光催化性能增强的原因一方面是由于吸收波长的拓展使g-C₃N₄/ZnO复合催化剂可以吸收更多的光子，从而产生更多的光生电子和空穴；另一方面是复合使得光生电子和空穴得到更好的分离，从而提高光催化效率。g-C₃N₄/ZnO催化剂的制备方法简单，材料廉价易得，因此具有一定的实际应用价值。2.利用阴离子交换法，在加入类石墨氮化碳（g-C₃N₄）的条件下水热制备了具有表面分散型构型的Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆异质结纳米片。分别通过XRD、SEM、TEM、BET、UV-vis DRS和光催化降解等手段对样品的组成、结构、形貌、比表面积、光学性质和光催化性能等性质进行了表征和测试。所制备的样品是一些表面均匀负载了大量10nm左右小颗粒的大小为1μm左右的纳米片。探讨了Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆异质结纳米片形成的机理以及制备条件对材料结构和光催化性能的影响。结果表明Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆结构的形成主要是经历了一个双阴离子交换过程，g-C₃N₄热分解所产生的CO2-3和溶液中的WO₄^2-同时将BiOCl结构中的Cl-交换出来，相互结合形成Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆异质结纳米片。以RhB为目标降解物，对比了制得的Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆异质结光催化剂与单一的Bi₂O₂CO₃和Bi₂WO₆的可见光催化效率，发现Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆的光催化降解效率要远高于单一的Bi₂WO₆和Bi₂O₂CO₃。这是由于Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆复合催化剂中存在大量的异质结界面，有利于光生电子与空穴的分离和迁移，提高了光催化剂的量子效率。所合成的Bi₂O₂CO₃/Bi₂WO₆复合催化剂易于回收，在多次重复使用后，其结构和性能基本不变，具有良好的实际应用价值。本实验通过阴离子交换法制备Aurivillius型氧化物异质结光催化剂的方法也为其它类似异质结催化剂的制备提供了新的设计思路和见解。