本学位论文主要针对半导体-石墨烯(GR)复合催化剂上光催化制氢反应和Nb2O5·xH2O纳米片的酸催化反应，从催化材料的合成、催化性能及结构表征等方面开展研究和讨论。　　 针对半导体-石墨烯复合催化剂上的光催化制氢反应，论文首先选择TiO2为半导体，分别采用紫外光还原法、水合肼还原法和水热还原法制备了TiO2-GR纳米复合物并考察了它们的光催化制氢性能。研究发现制得的三种TiO2-GR催化剂的光催化制氢性能均高于单纯的TiO2催化剂，其中TiO2-GR-hydrothermal催化剂的反应性能最佳且具有好的稳定性。我们认为TiO2-GR纳米复合物中TiO2与GR之间的紧密结合有利于TiO2中光生电子向GR迁移，并因此促进光生电荷的分离从而提高其光催化制氢活性。TiO2与CNT形成的纳米复合物也可以显著提高TiO2的光催化制氢性能，但TiO2-GR的光催化制氢性能优于TiO2-CNT。针对可见光半导体CdS，采用水热还原法制备了CdS-GR和CdS-CNT纳米复合物催化剂，并对比研究了其光催化制氢性能。研究发现，CdS-GR的催化性能也优于CdS-CNT，该结果类似于TiO2纳米复合物催化体系。针对催化剂的表征结果显示，相对于半导体-CNT纳米复合物，半导体(TiO2或CdS)与GR之间较大的接触面积和较强的相互作用可能是半导体-GR纳米复合物具有较高光催化制氢活性的主要原因。　　 通常片层化合物需要经过合成层状化合物，有机胺插层剥离和离子交换过程等多步自上而下(top-down)制得，制备过程繁琐。本论文采用简单且绿色的自下而上(bottom-up)手法合成了一种新颖的Nb2O5·xH2O纳米片。论文考察了制备过程中水热前悬浊液的pH值、水热时间和温度、制备液中氨（胺）的种类等水热条件对Nb2O5·xH2O纳米片形貌的影响。我们推测水热过程中Nb2O5·nH2O纳米片形成是由无定形的细小纳米颗粒经历了一个碱性条件下的溶解-晶化过程而得到的。针对纳米片的表征显示我们合成的Nb2O5·nH2O厚度为～2nm且主要包含Br(o)nsted酸位。在苯甲醇与苯甲醚的Friedel-Crafts烷基化反应中，Nb2O5·nH2O纳米片表现出比普通铌酸和其它常用固体酸催化剂更高的活性和生成苄基苯甲醚选择性。而且Nb2O5·nH2O纳米片作为耐水性固体酸催化剂还可以高效地催化菊粉水解制果糖的反应。