光催化反应这种简便、环保、应用范围广的技术为我们提供了一种理想的能源利用和环境污染治理的方法。然而,虽然光催化技术展现出了诱人的应用前景和巨大的经济效益和社会效益,但其目前还有很大的应用局限性,主要有以下两方面:一是光响应范围窄,对太阳光的利用十分局限;其次是较低的光生电子-空穴的分离效率,这导致光生电子和空穴不能单独作用于反应物,从而无法实现高效的催化活性。本论文针对这两大重要问题,采用半导体复合和阴离子掺杂这两种改性方法,制备了P25/（NH₄）_xWO₃和氧空位掺杂SnO₂这两种纳米材料,并对其全光谱光照射下光降解有机分子染料的光催化性能进行了研究。TiO₂商用粉P25的两大主要的局限:一是带隙宽,其仅能够响应紫外光,而紫外光只占太阳能总能量的5%左右;二是光催化效率仍然较低。针对这两个缺陷,我们结合已报道的具有全波段（200nm-2500nm）光吸收性的（NH₄）_x WO₃纳米棒材料,通过一步溶剂热法,制备了P25/（NH₄）_xWO₃纳米复合材料,并对其光学吸收特性及光催化降解罗丹明B性能进行了详细表征。研究结果发现将不同比例的P25和（NH₄）_xWO₃复合之后,复合材料的光催化活性在宽光谱范围,包括紫外区、可见区内都得到了明显的提高,同时也展现了较好的近红外光催化活性,实现了全光谱响应的光催化活性。由于复合样品的比表面积增加,从而使得复合样品对有机分子的吸附性能加强,有助于提高其光催化活性。此外,由于异质结的形成,在电势的作用下,光生电子和空穴可以发生定向移动,有效抑制了载流子的复合,提升了载流子分离效率,进而提升光催化活性,实现了P25/（NH₄）_xWO₃复合光催化剂对太阳能的充分利用。这一工作利用窄带隙半导体的引入拓宽了光响应范围,用异质结的构建增强载流子分离效率,是一种有效实现宽光谱响应光催化活性的手段。在半导体光催化剂中,电子在导带中的迁移能力及概率远远大于价带中的空穴。所以,在光照下到达光催化剂表面的电子比空穴数量多,概率也大。而光催化反应中的氧化反应都是需要空穴参与反应的,这就在很大程度上制约了光催化反应的进行。此外,价带中空穴的迁移能力是由价带宽度决定的,价带越宽,光生空穴在价带中的迁移能力越强。扩大价带宽度是一个直接改变空穴和电子的迁移能力不平衡的好方法,从而进一步促进有效的空穴转移和电荷分离。二氧化锡是一种重要的功能材料,其经济廉价,物理和化学稳定性好、矿产资源丰富。但是由于SnO₂的带隙太大,仅对深紫外区光有响应,其很少单独作为光催化剂被研究。因此,在这部分工作中,以阴离子掺杂改变价带为指导思想,提出了一个优化SnO₂电子结构以获得其高效的宽光谱光催化功能的方案:通过提高价带顶来缩短带隙,拓展光催化剂的吸光范围,同时,因拓宽的价带宽度,提高了光生载流子的有效转移与分离。我们通过简单的水热法在二氧化锡中自掺杂氧空位,XPS、ESR、PL数据表明也得到了预期的氧空位掺杂结果。由于氧空位的掺杂,使得价带顶上升从而导致带隙变窄,窄的带隙使得氧空位掺杂SnO₂（VO-SnO₂）能够吸收长波长的光,通过带隙计算并结合价带顶的位置,证明了VO-SnO₂的价带得到了拓宽。通过光催化降解甲基橙的结果证明,氧空位的掺杂使得VO-SnO₂实现了一个非常好的全波段光催化活性。同时,我们也用瞬态光电流响应结果也证明了氧空位的掺杂有利于光生载流子的生成和有效的分离,而且VO-SnO₂具有较好的重复利用性及稳定性。VO-SnO₂能够具有如此好的全光谱光催化性能得益于因氧空位掺杂而优化的一个能带结构,既带隙窄且价带宽。这样的能带结构不仅使得VO-SnO₂能够响应长波长的光,即增强了样品的捕光效率,而且也很有效的降低了光生载流子的复合效率,使VO-SnO₂展现了非常高的全光谱光催化效率。