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光催化作为一种新型绿色、环境友好的水处理技术越来越受到社会的广泛关注，尤其在废水问题及其突出的当今。其中，以TiO2光催化剂研究居多，但由于TiO2受到能带的限制，只能在紫外光下具有光催化活性。因此研发新型高效光催化剂对该领域具有重要的意义。 环氧化合物的开环反应可以生成一系列产物，这些物质是重要的化工中间体。环氧化合物的开环反应可以通过酸或碱催化实现。对于传统的均相酸催化剂，反应产物难以分离，催化剂难以回收和重复利用。所以，开发新型非均相高效酸催化剂和提高产物选择性显得意义重大。 钛酸铋(Bi4Ti3O12，BTO)和钛铌酸(HTiNbO5，TN)具有典型层状结构和性质的层状化合物。其特殊的层状结构通过一定的改性，能够剥离成二维的纳米片，并加以其他的修饰改变材料的表面性质和形貌结构，提高其催化反应中的活性。 本文主要针对BTO与TN两种层状化合物，分别对其酸化、碳修饰和层离剥片、负载，得到相应的催化材料。并通过相应的探针反应评价各种材料的催化性能。 首先，通过共沉淀法制备了具有层状结构的BTO，用酸化和碳修饰的方法分别对BTO改性，得到H+/BTO和C/BTO。采用X-射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-DRS)、N2低温吸附脱附、电子能谱(XPS)、红外(FT-IR)、酸量滴定等手段对样品的晶体结构和性质进行表征。结果表明，经过酸化和碳修饰后的催化剂仍然保留了原始的层板单元，只是层板被剥离成纳米片并无序的堆积在一起。以甲基橙(MO）为模型污染物，通过太阳光降解MO为探针反应，考察了相同条件下催化剂的光催化活性。结果表明，H+/BTO和C/BTO的光催化活性要远远高于BTO及商用P25。其中，C/BTO光催化性能最好，光照30分钟，MO的降解率达到99％以上。 其次，基于之前制备BTO的原料，将P25换成工业级的钛白粉重新合成相应的BTO，并对其酸化和碳修饰，得到对应的H+/BTO和C/BTO。采用X-射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-DRS)、红外(FT-IR)等手段对样品进行详细的表征。结果表明，BTO与标准谱图是一致。另外，为了考察BTO及H+/BTO、C/BTO的催化性能，以MO、罗丹明B(RhB)为模型污染物，分别在太阳光下降解上述两种染料，并与上一章中的催化剂作对比。通过对比发现，P25型钛酸铋材料在降解MO过程中性能表现的最佳。 最后，通过固相研磨的方法合成了KTiNbO5，对其进行酸化得到HTiNbO5，将HTiNbO5在四丁基氢氧化铵(TBAOH)中剥离成悬浮的纳米片，经氧化锆絮凝并与过硫酸铵研磨焙烧制备了S2O82-/ZrO2修饰的HTiNbO5纳米片(SZTN)。采用X-射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)等方法对样品进行表征，发现HTiNbO5具有明显的层状特征峰，但经过TBAOH剥层得到的Zr/HTiNbO5(ZTN)以及最终焙烧得到的SZTN，其层状特征峰均已消失，并且出现了归属于纳米片的特征峰，这表明层状材料被剥离成了纳米片的结构。同时以环氧苯乙烷开环醇解反应评价催化剂的酸催化活性及重复使用性。结果表明:在室温下，乙醇反应体系中，80 mg催化剂，反应时间20分钟，环氧苯乙烷的转化率即可达到99％以上，同时此反应条件下重复使用7次，环氧苯乙烷的转化率仍达到90％。