层状K₄Nb₆0₁7凭借其特殊的物理结构和化学特性在电化学及光催化领域引起了人们的广泛关注。层状K₄Nb₆0₁7作为锂离子电池负极材料,其高的氧化还原电势（Nb⁵+/Nb⁴+>1.5 V,vs.Li+/Li）能显著地遏制SEI膜的形成和锂离子电镀,而其二维通道结构和大量的吸附位点导致材料拥有高的比容量和能量密度,因此以K₄Nb₆O₁7作锂离子电池负极材料是一个绝佳的选择。于此同时,利用层状K₄Nb₆O₁7作为光催化剂,它具有优异的稳定性、选择性以及催化活性,并在治理环境污染、合成绿色能源、去除工业废气及汽车尾气和全解水等方面展现出良好的性能,是一种优异的光催化材料。因此本文将利用层状K₄Nb₆O₁7为前驱体,通过软化学合成方法制备了质子化的H₄Nb₆0₁7、过氧化层状H₄Nb₆0₁7以及Cu₂O/K₄Nb₆O₁7异质结复合材料。经过对合成过程及反应产物的表征与分析,推断其合成机理,并探究层状K₄Nb₆O₁7和H₄Nb₆O₁7的电化学性能以及过氧化层状H₄Nb₆0₁7和Cu₂O/K₄Nb₆O₁7异质结复合材料光催化性能。利用层状K₄Nb₆O₁7为前驱体,质子化后得到H₄Nb₆O₁7。质子化后的H₄Nb₆0₁7,其层间的K+被H+取代,相对于K+,H+拥有更小的半径,使得锂离子嵌入以及脱出的过程中H4b6O17拥有更大的空间接纳锂离子从而表现出良好的电化学性能。同时,随着热处理温度升高,层间水逐渐消失,以及热处理过程中H₄Nb₆O₁7发生了相变,形成了Nb₂O₅,致使H₄Nb₆O₁7的容量出现上升的趋势。利用层状K₄Nb₆O₁7为前驱体,通过水热法成功地合成出了Cu₂O/K₄Nb₆O₁7异质结光催化复合材料。氧化亚铜纳米颗粒成功地分散在层状铌酸钾中,并且通过主客反应的协同作用形成了异质结复合物。氧化亚铜的引入,能显著地提高材料对可见光的响应,并与K₄Nb₆O₁7形成p-n结,能显著地提高材料光激发生成的电子和空穴的分离速率,进而遏制电子与空穴的再复合。利用层状H₄Nb₆O₁7为前驱体,通过简单的双氧水处理制备了黄色的过氧化层状H₄Nb₆O₁7。用双氧水处理层状H₄Nb₆O₁7,双氧水分子成功的进入NbO₆八面体层间并与内层NbO₆八面体层中的Nb反应生成Nb-O-O配位键。Nb-O-O配位键的引入能够显著地调节层状H₄Nb₆O₁7的能带结构,使得带隙从3.49 eV缩小到2.68 eV,从而使光催化剂具有了可见光响应并实现了可见光降解罗丹明B以及光解水产氧。