光催化-生物直接耦合技术自被提出得到广泛关注。本研究在原有的光生直接耦合基础上，采用掺杂上转换发光剂的光催化材料与生物降解直接耦合，实现了光生技术在可见光下降解苯酚，并探究在严峻环境条件下生物所产生的一种自我保护作用。本研究通过制备三种不同的光催化剂用于光催化-生物直接耦合技术中，探究不同的光催化强度带来的光生体系中的差异，通过测试反应体系中生物膜胞外聚合物含量随时间的变化。通过SEM表征微生物在载体的空间分布变化，通过CLSM分析载体上微生物胞外聚合物和活死菌的空间分布变化。从表观与微观两个角度说明微生物的自我保护作用。研究结果表明：光催化-生物直接耦合最终实现苯酚的去除率为90%以上，表明光生的可行性。在光催化-生物直接耦合体系中，生物通过分泌更多的胞外聚合物来保护自身不受外界不良环境的影响，同时SEM和CLSM结果表明微生物在载体上的空间位置迁移也起具有一定的自我保护作用。