光催化技术因成本低廉、反应条件相对温和、催化降解污染物效率高等特点,成为了环境污染治理领域的颇受关注的新技术,其所使用的半导体光催化剂也日益受到研究者的重视。但是大部分半导体只能吸收波长为400nm以下的紫外光,并且所产生的电子和空穴容易复合,导致光催化活性较低。人们通过掺杂、表面敏化、复合等技术对半导体进行改性研究,制备出多种新型光催化剂。本文通过半导体复合制备出TiO₂/ZnO复合微球;以硫酸钙晶须作为载体,制备了TiO₂/硫酸钙晶须复合物。探究两种复合催化剂在不同光源下的光催化性能。同时使用叶绿素铜钠作为敏化剂,对两种催化剂进行表面敏化,在不同光源下研究光催化剂对亚甲基蓝溶液、Cr⁶⁺溶液以及湖水的催化效果。1)采用溶胶-凝胶法和水热合成法制备了TiO₂/ZnO微球、TiO₂微球和ZnO微球,通过SEM电子显微镜、X-射线衍射等方法对样品进行表征。研究了不同TiO₂负载量对TiO₂/ZnO微球光催化性能的影响,结果表明当负载的TiO₂与ZnO质量比为1:1时,TiO₂/ZnO微球的光催化性能更好。考察了反应pH对于TiO₂/ZnO微球光催化性能的影响,结果表明当降解亚甲基蓝溶液时,反应pH为8时,TiO₂/ZnO微球光催化活性更高,亚甲基蓝溶液180分钟最大脱色率为85%;当光催化还原Cr⁶⁺溶液时,反应pH为2时,TiO₂/ZnO微球对Cr⁶⁺的还原效果更好,Cr⁶⁺溶液120分钟最大脱除率为72%。在不同光源下考察了TiO₂/ZnO微球、TiO₂微球和ZnO微球的光催化性能,结果表明TiO₂/ZnO微球对目标污染物的光催化效果均优于TiO₂微球和ZnO微球。2)采用溶胶-凝胶法和水热法合成了TiO₂/硫酸钙晶须复合物,通过SEM扫描电镜、X射线衍射等方法对样品进行表征。通过光催化实验结果发现,当负载的TiO₂与硫酸钙晶须质量比为1:1时,TiO₂/硫酸钙晶须复合物的光催化性能更好,并且催化效果要优于单纯的TiO₂粉末催化剂。在TiO₂/硫酸钙晶须复合物光催化实验中,当对亚甲基蓝溶液进行光催化时,反应pH为8,降解亚甲基蓝溶液效果更好,180分钟脱色率可达到77%;当催化Cr⁶⁺溶液时,反应pH为2,Cr⁶⁺的脱除率升高,120分钟脱除率可达到69%。与可见光下对亚甲基蓝溶液和Cr⁶⁺溶液光催化的效果相比,紫外光下TiO₂/硫酸钙晶须复合物的光催化性能更好。3)使用叶绿素铜钠对TiO₂/ZnO微球和TiO₂/硫酸钙晶须复合物进行光敏化,采用紫外-可见光漫反射对敏化后样品进行表征。光催化实验结果表明:经过敏化后的样品在紫外光或可见光下,光催化性能都得到了提升,并且在可见光下的催化活性要高于紫外光。将其应用于湖水的光催化实验中,结果表明:湖水中的氨氮和COD浓度均明显下降。原湖水氨氮和COD浓度分别为1.37mg/L和38mg/L,经敏化后TiO₂/ZnO微球光催化后,氨氮和COD浓度可以降到0mg/L和12.92mg/L,氨氮浓度由Ⅳ类和Ⅴ类地表水标准变为Ⅰ类地表水水标准,COD浓度由Ⅴ类地表水标准变为Ⅰ类地表水水标准。与紫外光相比,敏化催化剂在可见光下可以更好的降解湖水中的氨氮和COD,具有一定的实用意义。