近年来,半导体光催化技术因具有高效、稳定和无二次污染等特点成为环境治理和节能减耗方面的研究热点。然而,传统的TiO2半导体光催化剂存在光谱响应范围窄、量子效率低以及不易回收等不足,使其在实际应用中受到限制。为弥补TiO2光催化剂的不足,国内外许多研究工作者通过离子掺杂、贵金属沉积和半导体复合等方法对TiO2进行改性以拓展其光响应范围,其中半导体复合最为常用。复合半导体的特殊能带结构能够有效促进光生载流子的界面迁移,实现光生电荷的有效分离,提高光催化性能;研究通过固定化或负载,改善TiO2的可回收利用性能。鉴于此,本课题针对半导体TiO2的复合和负载制备及其光催化降解有机污染物的性能和反应机理进行了研究,主要研究工作如下:以海泡石粘土为载体,通过溶胶凝胶法和浸渍法两步联合制备了高活性、易回收的可见光响应Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂,并采用多种表征手段对催化剂的物相、晶体结构和光吸收性能等进行了研究。XRD分析结果表明,复合样品中TiO2呈现锐钛矿相和金红石相的混合晶相。TEM和HRTEM分析结果表明,复合样品中存在Ag2O和TiO2两种组分,复合样品中Ag2O和TiO2颗粒之间晶格条纹相互交叠形成了异质结结构。UV-vis DRS分析表明,与Ti O2/海泡石相比,Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂的吸收带边有明显的红移,展现了较强的可见光吸收能力。N2吸附-脱附分析结果表明,Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂具有较大的比表面积和介孔结构,这有助于增强催化剂对污染物的吸附能力并提供更多的复合位点。以酸性红G和4-硝基酚溶液为模拟污染废水,研究了焙烧温度、负载量等制备条件对所制备的催化剂可见光催化性能的影响。实验结果表明:在可见光照射下,最佳条件制备的复合光催化剂对水溶液中酸性红G和4-硝基酚的降解率分别为98%和90%,与P25、TiO2/海泡石复合物相比,复合光催化剂展现了优异的可见光催化性能。在可见光照射下,Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂同样能够有效降解常见室内空气污染物甲醛,进一步证实了催化剂优异的光催化性能。化学荧光法和自由基捕获实验表明,复合光催化剂在降解有机污染物过程中的活性基团主要是光生空穴和超氧自由基。催化剂的能带结构分析表明Ag2O和TiO2具有相匹配的能带结构,两者的复合有利于光生载流子的分离和迁移,增强催化剂的光催化活性。海泡石作为光催化剂的载体能够有效固载光催化成分,增加光催化剂的有效表面积和活性位,有利于提高复合光催化剂的吸附性能和回收利用率。