随着当今社会经济的发展，环境污染与能源短缺依旧是亟待解决的问题。尤其是环境污染尤为突出，其中空气污染日益加剧，并且由于其易传播易扩散，在控制和预防方面存在困难和挑战。由《2019中国生态环境状况公报》可知，氮氧化物(NOx)依旧是造成环境污染的主要物质。氮氧化物(NOx)是造成光化学烟雾和酸雨的主要前驱体；挥发性有机物造成空气污染也是亟待解决的问题，其浓度微量也会对人体造成重要危害。氮氧化物(NOx)传统处理技术主要针对工业上高浓度污染物，但对于低浓度ppb级NOx的去除在经济和技术水平均不可行。因此寻求处理低浓度的NOx和VOCs大气污染物技术是解决问题关键。
　　光催化技术作为一种绿色环保的去除污染物技术，可以将太阳能转化为化学能。并且在降解低浓度甲苯催化矿化为CO2和H2O中有广阔前景。光催化剂作为发生反应重要媒介起到了至关重要作用，为了提高光催化剂活性，研究者提出了多种修饰策略，如调节催化剂能带结构，优化表面结构的形貌调控，构造异质结构改变电子传输。
　　光催化反应过程主要取决定性作用是活性氧物种(ReactiveOxygenSpecies简称ROS)，催化剂吸附H2O和O2分子反应的主要中间体。活性氧物种对其进行鉴定、定量定性和动力学评价对于了解其光降解机理、提高降解效率以及利用各种已开发的技术进行实际应用具有重要意义。因此，调节催化剂的能带结构可以增强催化剂表面的吸附活化能力。通过原位红外技术，对于反应过程的中间产物转化为终产物的实时监测有利于分析其反应机理，明确提高催化剂性能的改性方向。
　　因此，在本文中通过对氮化碳的改性和改变反应条件制备新型钙钛矿结构羟基锡酸钙，进行电子结构调控从而增强光催化性能，促进催化剂表面吸附活化污染物。我们通过在热碱溶液中水热反应开发了新型的OH/Na共掺杂氮化碳(定义为NaOH-CN)，以加速载流子的分离效率和增强氧化还原电位，有效地光催化去除NO。通过实验表征和理论模拟，建立了独特的定向电子输运通道。此外，含氧官能团适当拓宽了CN的能带结构，减少电子和空穴复合使得提高去除NO的效率。结合ESR光谱和原位漂移光谱，阐明了光催化氧化NO的反应途径。因此，本研究为指导CN中载流子的随机转移以提高分离效率和调整能带结构以增强氧化还原能力提供了新的途径。对于新型类钙钛矿结构光催化剂，通过改变反应条件从而造成表面羟基缺陷，有利于表面电子局域化，能够提高电子和空穴的分离效率。羟基缺陷促进催化剂表面吸附的H2O并产生·OH自由基，其光催化性能显著提高。结合原位DRIFTS和DFT模拟结果，我们发现缺陷存在对于中间产物苯甲醇，苯甲醛和苯甲酸的吸附能力增强，更有利于促进在苯甲酸开环，并且在反应过程中其中间产物在催化剂表面进行吸附活化，更有利的降解为终产物CO2。
　　另外，在光催化去除NO和降解甲苯过程中，其中间产物积累会毒化光催化剂，致使其循环使用效率受到影响，同时对于光催化性能也有抑制作用，对于物种转化路径也有一定的制约。因此我们通过实验数据表征，理论计算模拟等技术才阐明中间产物转化为终产物的机理研究，探究活性自由基生成途径和起到的作用。本研究为最终要实现对于污染物高效无害化降解，从而进行了光催化反应机理研究，控制毒副产物。