季节性大范围的蓝藻水华爆发给人类的生产生活带来了各种各样的威胁,因此深入研究藻水华藻类爆发的自然条件,探索利用藻类生长的自然条件抑制和杀灭水华藻类,对富营养化水体藻类污染控制具有重要的理论意义和实践价值。水华爆发受光照强度、温度、氮、磷营养盐等的影响,藻类是利用光合作用来生长繁殖的,因此一般蓝藻爆发的季节具有较强的光照,光合作用产氧,也会使水体中的溶解氧（DO）浓度增加。而光照和DO是半导体光催化技术在环境领域应用研究的重要关注热点。因而,研究能充分利用光照条件和过饱和DO的光催化除藻新技术是水华污染控制领域一项有意义的尝试。本论文以Cu₂O为基础,用液相还原法制备了一系列的Cu₂O/TiO₂复合材料。p型半导体Cu₂O与n型半导体TiO₂能够形成异质结,在保证Cu₂O可见光响应性质的基础上,又能改善其光生载流子易复合、易光腐蚀等缺点,从而有效提高光催化产H₂O₂的性能。而H₂O₂正是除藻研究中常用的绿色氧化剂,在光催化体系中足量的DO和合适的光照是H₂O₂的生成的关键。同时我们选用水滑石和累托石两种黏土矿物作为载体,制备了三元材料,并研究了黏土矿物的掺杂对异质结构及其产生H₂O₂性能的影响。本文通过研究不同的光照强度、DO等对Cu₂O、Cu₂O/TiO₂光催化产生H₂O₂性能的影响,为建立自然水体下光催化除藻体系打下基础。为达到在不光照、不通氧的条件下,利用水华爆发季节的自然条件就能较好除藻的目的,我们进行了以下的研究:1.利用液相还原法制备了Cu₂O、Cu₂O/TiO₂、水滑石Cu₂O/TiO₂以及累托石Cu₂O/TiO₂复合材料,通过SEM、TEM、XRD、XPS和PL等手段对所合成的材料进行形貌、结构、纯度和光学性能等表征。通过复合前后Cu₂O及TiO₂的形貌、带隙值、结合能分析,表明Cu₂O与TiO₂形成了异质结构,理论上能够提高其光催化活性,并且黏土矿物的加入只对Cu₂O形貌产生很小的影响,不影响其他性能。此外,Uv-vis DRS测试表明以Cu₂O为基础合成的材料都具有可见光响应性能。2.通过不同体系中H₂O₂浓度的测定,分别研究了Cu₂O和Cu₂O/TiO₂异质结持续稳定供给H₂O₂的性能,通过对无O₂化体系和添加电子供体体系光催化产H₂O₂性能研究,总结了Cu₂O和Cu₂O/TiO₂产H₂O₂的机理。在相同的条件下,nCu₂O:nTiO₂为1:2的二元材料产H₂O₂性能最好,Cu₂O/2TiO₂稳定持续供给H₂O₂的体系。对三元材料产H₂O₂性能的研究结果表明,适量黏土矿物不会影响Cu₂O/2TiO₂异质结产H₂O₂的性能。3.以水华优势藻种铜绿微囊藻为光催化降解对象,研究了Cu₂O/2TiO₂稳定持续供给H₂O₂的体系的光催化杀藻性能。在不同的光照强度、通气量等条件下进行杀藻实验,研究光、氧等因子对Cu₂O/2TiO₂杀藻效率的影响。同时研究了黏土矿物的添加对光催化除藻性能的影响。4.将Cu₂O/2TiO₂分别在无O₂体系和添加电子供体体系中进行光催化除藻,探究了光催化除藻的机理,建立了能充分利用藻类爆发时的自然条件的光催化除藻体系。