随着社会经济的迅速发展和人口的剧烈膨胀，人类对能源的需求增长较快，而全球性环境问题也日益显著。半导体光催化能够利用丰富的太阳能来分解水产氢、降解有机污染物和还原二氧化碳,这对全球新能源开发和环境治理有重要的意义。不过,以二氧化钛为代表的传统异相光催化材料带隙很宽,只能吸收太阳光中少量的紫外光部分；同时,其光生载流子容易复合,量子产率较低。为了使光催化技术进一步走向实用化,充分发挥其在氢能源开发、环境净化以及二氧化碳处理等方面的优势,发展新型高效的可见光光催化材料体系是必然趋势。层状结构化合物具有特殊层状主体的结构，层间距一般在几个纳米之间，处于分子水平，可以认为是纳米级的特殊材料。它作为一种重要的固体纳米功能材料，由于其特有的层状结构和层间化学反应活性使其在离子交换、吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有广阔的应用前途。本论文重点研究了层状双金属氢氧化物（LDHs）及BiOBr两种层状材料,其独特的层状结构使得光生载流子在层间能够有效的分离和传输；另外,其层间离子具有很高的活性,可以发生嵌入、剥离、柱撑和离子交换等反应来改变结构,优化其光催化性能。根据结构和性能的相互关系,通过对其进行结构设计、可控合成以及功能化组装,来获得高效的可见光光催化材料。其主要研究内容如下：1.通过共沉淀的方法成功合成了具有不同插层离子(CO32-、Cl-)的Zn-Cr水滑石。通过离子交换及沉淀方法在Zn-Cr水滑石表面沉积AgCl纳米颗粒而得到一种新型的Zn-Cr-AgCl可见光催化剂，并且保持了原有的层状结构。Zn-Cr水滑石在波长为410nm和570nm处分别有很大的吸收峰，表明Zn-Cr水滑石具有优秀的可见光吸收性能。修饰AgCl后其对可见光的吸收性能进一步提高。在可见光的照射下，Zn-Cr-AgCl水滑石对邻苯二酚具有很好的光催化降解能力，两个小时内能够分解将近87%，比Zn-Cr水滑石具有更好的效果。这是由于AgCl与水滑石形成了异质结构单元，很好的抑制了光生电子与空穴的复合，从而提高光催化活性。2.将Zn-Ti水滑石(LDHs)分散于H2PtCl6水溶液中，通过离子交换和光化学还原的方法制备了纳米Pt插层的Zn-Ti水滑石(LDHs)。Pt和Zn-Ti水滑石的结合将纳米Pt的一些特性如优异的导电性能和可控性引入光催化中。在模拟太阳光的照射下，发现Pt/Zn-Ti LDHs的光催化降解罗丹明的性能是纯Zn-Ti LDHs的17倍之多。由于Pt/Zn-Ti LDHs具有很大的比表面积，很宽的光响应范围，较小的平带电势和很高的光生电子迁移效率，所有的这些特征都有效的阻止了光生电子的复合机率。3.通过简单的溶剂热方法成功合成了具有高可见光催化活性的锡掺杂的BiOBr中空微球。结果表明，掺杂在很大程度上改变了BiOBr的微观结构、形貌和光学性能，这些改变都能提高其光催化活性。在可见光条件下照射，通过降解罗丹明B溶液来研究锡掺杂的BiOBr光催化剂的光催化活性。其主要研究了锡掺杂量对BiOBr中空微球光催化剂光生电子的影响，主要包括光生电子的分离和光催化活性。和纯的BiOBr相比，锡掺杂的BiOBr表现出更高的光催化活性。光催化活性的提高可能是由于较大比表面积、在可见光区的强吸收，导带电势的减少和光生电子-空穴的有效分离。