随着经济和工业的发展，能源危机和环境污染已成为科学技术领域的主要难题。水污染主要分为三类，包括工业水污染、农业水污染和生活水污染。水中的对人体有毒、难降解的污染物的存在，直接危害着人类的健康与生存。传统的污水处理方法主要分为三类，物理方法、化学方法和生物方法，包括吸附法、混凝法、化学沉淀法、膜分离技术和电化学法等。但是它们都存在着成本高、处理效率低等缺点，并且离实际的生产生活还有一定的距离。而光催化因其催化活性高、设备简单、操作方便、能耗低、氧化能力强、无二次污染，广泛应用于降解有机和综合废水。光催化降解染料的过程其实为氧化还原的过程，当大于禁带(Eg)的能量射入时，催化剂内部的电子从价带(VB)被激发到了导带(CB)，从而产生了光生电子(e- )和空穴(h+ )，然而大部分的e- 和h+ 会快速重组，只有部分未重组的e- 和h+ 会转移到光催化剂的表面活性位点上。e- 和h+ 会分别与染料溶液中的氧气分子和水分子发生反应，生成超氧自由基(·O2 - )和羟基自由基(·OH)。生成的·O2 - 和·OH都是活性基团，会进一步的诱发催化剂表面的氧化还原反应，从而达到降解染料的效果。为了抑制和消灭我们周围的有害细菌，对抗菌剂进行更进一步的研究是十分必要的。水传播的细菌/病毒对人类构成巨大威胁健康。虽然微生物可以被灭活策略，如氯化，臭氧，紫外线辐照过滤。然而，这些技术也显示出一些缺点，如成本高，效率低。迫切需要建立一种有效的、对环境友好的方法。由于在光催化的过程中会产生e- 和h+ ，e- 可与O2 形成·O2 - ，h+ 可氧化H2 O生成·OH，·O2 - 和·OH均是具有氧化还原活性物种，可以与细胞膜发生反应，破坏细菌的内部结构，从而杀死细菌。基于半导体材料的催化技术可被认为是低成本、环保的先进产品氧化技术。但是传统的光催化材料，如TiO2 和ZnO，可见光响应差，量子转换效率低，太阳能利用率低，对实际应用的需要难以满足。因此，制备具有可见光吸收范围广、电子和空穴分离效率高和对环境友好的新型光催化材料在光催化处理废水和抗菌研究领域具有重要意义。 从20世纪80年代至今，大量的半导体材料被广泛应用于降解污染物、还原CO2 、杀菌和光催化产氢等多种光催化技术中。在起初对半导体材料的研究中，人们只局限于研究氧化还原能力强的宽带隙半导体，例如TiO2 、ZnO、CeO2 和SnO2 等，这意味着他们只能由紫外光激发才可以发生催化反应，所受到的局限性很大。五氧化二钒(V2 O5 )为一种典型的窄带隙半导体，在可见光范围内有吸收，为一种高效的光催化剂。并且V2 O5 作为过渡金属氧化物，因其化学储备较为丰富，价格低廉和高氧化还原电位等优势，具有化学性质稳定、成本低和易制备等优点。使其作为半导体光催化剂在光催化降解有机污染物的领域赢得了一席之地。但V2 O5 也因为其带隙较窄，也使光生电子和空穴在激发态下更容易重组，并且所储存的能量立即被载流子重组消耗。因此，需要对其进行改性，提高光催化效率。 三氧化钨(WO3 )也是一种带隙比较窄的n型半导体材料(2.4-2.9eV)，因其独特的可见光响应、良好的热稳定性而备受关注。它被广泛应用于可见光照射下光催化分解有机染料。但作为单组分光催化剂，其导带边缘(+0.3-0.5VNHE )较低，没有足够的能量来提高光生载流子的分离，因此光催化反应效率较差。可以通过形貌调节、构建异质结、贵金属掺杂等方法来克服这些缺陷，提高光生载流子分离效率。可以通过将V2 O5 和WO3 复合，构建异质结。异质结不但可以提高电子和空穴的分离能力，而且具有较高的氧化还原能力，因而受到越来越多的关注。在这个系统中，电子保持在一个更负的电势，而空穴保持在一个更正的电势，可以有效的促进电荷的分离，提高光催化活性。 碘化银(AgI)是一种广泛应用于光反应的重要光敏物质。当AgI分散在载体材料上时具有较高的催化活性并拥有一定的稳定性。AgI在许多有机污染物的光催化消毒和降解方面具有优异的光催化活性，但其光敏特性使其作为原始AgI不稳定。这是因为AgI具导带电位太高，可以通过与其他半导体结合来减小。量子点助催化剂广泛应用于金属氧化物光催化剂领域中，对可见光有优异的响应，还可以提高材料的光生电子和空穴的分离效率，提高光生载流子的传递效率，进而促进材料光催化性能的提升。因此，可以将AgI做为量子点与V2 O5 构成异质结，由于AgI量子点具有良好的电子导电性，能够将光生电子-空穴对进行高效分离。而且，电子可以聚集在AgI量子点，进而抑制电子-空穴对的重组，从而提高了该材料的光催化性能。 V2 O5 做为光催化剂由于其较窄的带隙，可以吸收可见光，本身有着性能优势，近些年来，虽然有关V2 O5 方面的研究逐渐增多，合成出的形貌和性能也各不相同。但是V2 O5 、WO3 和AgI三元复合的相关工作还未见报道。虽然，水热合成WO3 ，共沉淀制备AgI都有报道，但是，将这些技术综合考虑，人为设计构筑双Z型异质结结构的方法还未曾有人报道，异质结的构筑把光生空穴聚集在V2 O5 的价带上，把电子聚集在AgI量子点的导带上，从而阻止电子和空穴的复合，进一步提升光催化性能。现有报道的相关研究和本发明在性能上有着巨大的差别，首先从材料所具有的的形貌上来看，这种具有较大比表面积且表面分布量子点的片状V2 O5 /WO3 /AgI材料未曾见过报道，这种结构拥有更高的比表面积，更多的活性位点，更有利于进一步的改性和组装客体成分；其次从材料的制备方法上来看，采用操作简单的水热、煅烧和共沉淀法的方法制备，能够更好的节约成本；同时，本发明中，仅采用室温下共沉淀法成功制备出了AgI量子点，也是本发明的一大亮点。本发明在探索合成条件过程中，曾经采用其他银盐做为三元复合物，制备出的光催化剂性能也没有本发明优异；此外，材料用量、水热反应温度，水热时间等参数也都是经过我们一次次摸索得到的。更主要的是本发明制备的V2 O5 /WO3 /AgI光催化剂呈现出二维片状形貌，在V2 O5 片层间分布着颗粒状的WO3 和直径4-8nm的AgI量子点，三者之间形成双Z型异质结结构，可以进一步提高材料的光生电子和空穴的分离和转移，进而促进材料的光催化性能。本发明设计构筑双Z型异质结，使光生电子聚集在具有最高还原电位的AgI导带上，光生空穴聚集在具有最高氧化电位的V2 O5 价带上，有效的抑制了光生电子和空穴的复合，聚集在AgI相上的部分光生电子和O2 反应生成·O2 - ，使得染料分子的降解主要发生在AgI表面上且以光生电子和超氧自由基为降解活性基团。 虽然V2 O5 /WO3 复合材料相关的报道较多，但是关于片状的V2 O5 /WO3 复合材料的相关报道却非常少，而本发明获得片状结构的关键因素是水热法合成WO3 前驱体，这并不是本领域的科研人员通过经验可以易知的，而是必须经过大量的实验过程才可以获知的信息。而这种二维的结构却是本发明制备的材料具有高效光催化作用的关键因素之一。AgI具有光敏性，其与WO3 构成复合材料的相关报道非常罕见，而AgI与V2 O5 的两元复合材料和V2 O5 /WO3 /AgI三元复合材料几乎找不到相关报道，更何况本发明将AgI构筑成量子点结构，这并非相关领域科研人员能够预知的。 本发明得到的材料成分、能级结构和材料结构经过精心设计，从而实现了具有染料光降解和抗菌双性能的催化剂，从而导致本发明制备的光催化材料性质优良且独特，材料的制备工艺参数是经过长时间的细致摸索一个个参数确定的，所以本发明产品形貌上具有新颖性，产品性能上具有先进性和独特性，制备方法上具独创性。制备材料在光催化降解有机污染物，光催化抗菌，气敏器件，半导体传感器等诸多领域拥有极其广泛的应用前景。本发明探索出的材料合成方法为其他复合材料制备，其他半导体材料的合成提供了前车之鉴。