石墨型氮化碳（g-C₃N₄）是一种新型非金属聚合物半导体材料,具有合理的能带结构、较好的稳定性及卓越的表面性质,因而受到了人们的广泛关注.目前,它作为光催化剂在降解污染物、光催化分解水产氢和光催化还原CO2方面正呈现出巨大的应用潜力.然而,g-C₃N₄可见光响应范围窄、比表面积较小、尤其是光生载流子易复合等缺陷制约着其光催化活性的进一步提高.针对以上问题,人们对g-C₃N₄进行了大量的改性研究,其中构建能级匹配的纳米半导体/g-C₃N₄异质结复合体是常用的有效改善g-C₃N₄光生电荷分离进而提高其光催化活性的手段.但现有相关文献往往忽略了复合体界面接触情况对光生电荷转移和分离的影响,从而在一定程度上影响对光催化性能的改善.本课题组前期工作表明,通过磷氧、硅氧功能桥的建立可加强TiO₂/Fe2O3,Zn O/BiVO₄纳米复合物的界面接触,从而促进光生电荷的迁移和分离,进而进一步提高纳米复合体的光催化活性.这样,通过构建磷氧桥有望改善TiO₂和g-C₃N₄的紧密连接,以促进光生电子由g-C₃N₄向TiO₂的迁移、改善光生载流子的分离,进而更加显著地提高g-C₃N₄的光催化活性.但是相关工作至今尚未见到报道.为此,本文通过简单的湿化学法成功地合成了磷氧（P–O）桥连的TiO₂/g-C₃N₄纳米复合体,并研究了P–O功能桥对TiO₂/g-C₃N₄纳米复合体光生电荷分离及其对光催化降解污染物及还原CO2活性的影响.结果表明,g-C₃N₄与适量的纳米TiO₂复合,尤其是g-C₃N₄与适量P–O桥连TiO₂的复合可进一步提高g-C₃N₄的光催化活性.基于气氛调控的表面光电压谱和光致发光谱等的分析,P-O桥连可促使g-C₃N₄的光生电子由g-C₃N₄向TiO₂转移,极大地促进了g-C₃N₄的光生电荷分离,因而使纳米复合体光催化活性大幅提高,其光催化降解2,4-DCP及还原CO2活性均为g-C₃N₄的3倍.此外,自由基捕获实验表明,·OH作为空穴调控的直接中间产物,其对2,4-DCP的降解起主导作用.