近年来,为了解决能源危机和环境污染问题,为了实现可持续发展战略,利用半导体材料来实现太阳能与电能,化学能之间的转换这一策略备受青睐。其中,TiO₂纳米棒阵列（TNRs）由于性质稳定,价廉,绿色等优点很受欢迎,TaON由于合适的带隙,对可见光相应良好等特性也备受关注,但是TiO₂只能响应紫外光,TaON光生载流子易复合等缺点,使其应用受到了限制。多酸（POMs）作为良好的电子接受体,可以有效地转移和捕获光生电子,因此有利于促进光生电荷的分离从而提高需要改性的半导体材料的光伏性能。在本文中,我们制备了一系列半导体及其复合膜电极,并进行了光催化去除NO₂的性能研究,主要研究内容如下:1.采用水热法结合旋涂法制备了TiO₂纳米棒阵列与一系列多酸的复合膜电极,并对其光电化学性能和光催化活性进行测试后,结果发现与纯TNRs相比,TNRs/POMs的性能均有提高,其中,通过K₆SiW₁₁O₃₉Co（II）（H₂O）(SiW₁₁Co)的修饰后,膜电极的光电性能提高最明显。而且,TNRs/SiW₁₁Co膜电极光催化去除NO₂的活性最强,4 h光照后,去除效率达到约80.9%。2.通过旋涂法和化学浴沉积法,成功地将SiW₁₁Co和Ag纳米颗粒共同引入到TNRs中,制备了TNRs/SiW₁₁Co/Ag复合膜电极。与单独用SiW₁₁Co进行修饰相比,SiW₁₁Co和Ag的共修饰使得膜电极的光催化性能得到了显著的增强,NO₂去除效率明显提高。这一结果主要归因于Ag纳米颗粒可以有效促进膜电极对光的吸收,而且其良好的导电性能也可以促进光生电子的迁移。另外,我们通过一系列光电化学测试对上述解释进行了验证。3.利用连续离子层吸附和反应法（SILAR）成功地将CdS沉积在TaON膜电极上,并且用相同的方法进行了ZnS钝化处理。结果发现TaON/CdS/ZnS膜电极由于对可见光响应能力强,能有效防止CdS发生光腐蚀,并且能良好促进光生电荷的分离,进而使得三元复合膜电极在可见光照射下展示了最高的NO₂去除效率和优异的可回收性。另外。我们提出了合适的TaON/CdS/ZnS膜电极的NO₂去除机制,并且通过进行捕获实验,发现活性物种?O₂^-和h⁺在光催化去除NO₂中均起了重要的作用。