矿物是具有一定化学组成的天然化合物,它不仅具有资源属性还具有广泛的功能属性。因此,除了利用矿物的资源属性进行加工提取外,也可以利用矿物的功能属性进行加工与合成,并广泛应用于多种领域。羟基磷灰石(HAP)作为一种成本低廉,来源广泛的矿物材料,已被应用于有机污染废水的处理。通过控制合成条件可以制备出不同结构和性质的HAP,并能合理调控其光催化性能。本论文通过控制HAP合成过程中反应溶液初始pH值、焙烧温度、模板剂添加量、前驱液处理方式和负载金属催化剂等手段调控HAP的光催化性能,并应用于对甲基橙染料的降解。全文得到的研究结果如下:(1)反应初始pH值和焙烧温度对HAP的结晶度、粒径和光催化性能有明显影响,反应pH值为11,冷冻干燥时可以制备得到结晶度为61%,长度为40-60 nm的短棒状HAP;在紫外光的作用下,HAP能够实现甲基橙的完全矿化,而且红外光谱表明HAP在光催化过程中结构稳定,并未发生溶解行为。(2)聚丙烯酰胺(PAM)作为模板剂主要对HAP的粒径、形貌和光催化性能有明显影响,通过调节PAM的添加量,可以控制HAP的粒径大小在40 nm-120nm之间;光催化实验表明PAM添加量为3 wt%时,HAP的光催化性能最佳,过量添加PAM会降低HAP的光催化活性。(3)利用硼氢化钠还原法制备获得光催化性能优于HAP的Au/HAP复合材料。对复合过程和光催化降解机理的研究表明,粒径小于10 nm的Au NPs具有催化活性并能够促进HAP表面光电子的产生,通过与HAP的协同作用提升其光催化效率。过量添加Au NPs会产生团聚并增大其粒径从而降低Au/HAP的催化活性。