绿色高效光催化剂的设计与开发对于太阳能的可持续转换、清洁燃料及有机化学品合成等至关重要。目前已有多种纳米半导体材料被用于制备光催化剂，但仍存在诸多问题，包括有限的可见光吸收效率、转移受限导致的表面载流子累积等。金属氧化物作为常用的光催化半导体材料，种类多样且化学性质稳定，但较宽的带隙与高载流子复合率限制了其催化性能。碳点（CDs）作为一种新型碳纳米材料，具有优异的可见光吸收与快速的光生载流子分离等性质，同时表面丰富的官能团、杂原子及缺陷也赋予其与金属离子良好的结合及反应性。因此，利用CDs调控金属氧化物的形成过程，获得具有多种物相与结构组成的复合纳米材料，是改善金属氧化物能带结构并提高光催化活性的有效策略。基于此，本书介绍了多种新型煤基CDs与多种金属氧化物复合纳米材料，发现了碳点在不同金属氧化物形成过程中的介导作用，研究了碳点复合金属氧化物在不同有机物体系及较宽酸碱度条件下的光催化活性，并阐释了复合物的光催化机理及碳点在其中发挥的重要作用。