纳米材料由于其量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和界面效应等特性使得它具有一系列优异的电、磁、光、力学和化学等宏观效应。尤其在光催化、光电转换这一具有挑战性的领域，纳米半导体材料更将显示出它无与伦比的优势。本文对纳米ZnO和TiO₂为代表的纳米半导体光催化材料的应用及研究进行了综合性评述，并详细研究了纳米ZnO和纳米TiO-2-ZnO复合材料的制备过程及光催化降解染料中的应用。主要包括两部分研究内容： 首先以ZnSO₄·7H₂O为主要原料，采用直接沉淀法、水热法、均相沉淀法三种方法合成了纳米ZnO，并运用了XRD、TEM、SEM、TG-DTA、FTIR等测试手段对其进行了分析和表征。实验发现：采用三种方法均能制得纳米级的产物，其中直接沉淀法操作简单易行，产物粒径明显小于水热法和均相沉淀法：紫外-可见光吸收性能也优于另外两种方法制得的产物。同时实验发现：超声处理或乙醇处理可以明显减小样品的团聚程度，从而改善产物的紫外-可见光吸收性能和光催化性能。以自制的纳米ZnO作为光催化剂，在日光下对酸性红4BE等六种有机染料进行光催化降解，实验表明纳米ZnO对酸性红4BE、酸性黑234、藏蓝可完全降解，对酸性黑210、品红、酸性红B染料溶液的降解率及相应的COD_Cr去除率也可达到90％以上。在对高分子材料改性研究中发现：添加适量的纳米ZnO可提高聚乙烯的抗老化能力和力学性能，对聚乙烯有明显的改性作用。 另外针对单一的纳米半导体光催化剂的缺点，我们将纳米TiO₂与纳米ZnO进行复合，以TiCl₄、ZnSO₄·7 H₂O为原料，采用微波技术合成出了一系列纳米TiO₂-ZnO复合材料，并运用XRD、TEM、EDS、FTIR等手段研究了复合氧化物的形成过程、纳米晶的物相结构、微观形貌、粒度大小、组分均匀性等。研究表明：该复合材料既可以避免纯ZnO易被酸、碱溶解的缺点，又可以提高纳米TiO₂的光谱响应和太阳光的利用率，操作简洁，对藏蓝等多种染料及工业废水均有一定的降解效果。实验中对其动力学进行研究发现该光催化反应符合一级动力学方程。