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多溴联苯醚（PBDEs）作为一种广泛使用的溴代阻燃剂,其阻燃特性大大减少了人类日常生活中火灾发生的风险,但由于其环境持久性和毒性也给人类健康和生态环境带来极高的风险。光降解是PBDEs在自然环境中转化的重要途径之一,其主要的有毒光降解中间产物包括脱溴产物和多溴二苯并呋喃（PBDFs）类产物。然而,对于这些中间产物的生成机制和转化过程,目前尚不清楚。在日趋严重的PBDEs污染的背景下,PBDEs的处理技术成为学者们关注的热点。其中,基于金属催化剂改性纳米二氧化钛（M/Ti O2）的光催化脱溴技术因具有降解程度高、降解速率快和可以利用自然光等特点而成为热门的研究方向之一,但金属催化剂在PBDEs脱溴过程中所起的作用还有待深入研究。本研究以18种低溴代联苯醚（溴原子个数≤4）为研究对象,探究了甲醇溶剂中PBDEs在紫外光条件下的完整脱溴路径以及转化成PBDFs的规律和机理,阐释了M/Ti O2对2,2’,4,4’-四溴联苯醚（BDE-47）的降解机理并对比了不同光催化材料的优缺点。本研究取得的主要成果如下:（1）以BDE-47系列（即BDE-47以及其理论脱溴产物）、2,4,5-三溴联苯醚（BDE-29）系列、2,3’,4-三溴联苯醚（BDE-25）系列和2,3,4-三溴联苯醚（BDE-21）系列污染物为研究对象,阐释了BDE-47、BDE-29、BDE-25以及BDE-21在甲醇溶剂中完整的脱溴路径。结果表明,PBDEs的光降解脱溴过程在其邻、间、对位溴原子之间并没有绝对的优先顺序;在甲醇/水体系中PBDEs的光降解速率随着含水率的升高而降低,对降解产物监测发现PBDEs的降解机理由脱溴作用逐步转变为非脱溴作用。（2）通过对比不同溴代程度和溴代位置PBDEs的光降解中间产物,发现邻位溴原子在PBDEs光降解转化成PBDFs过程中起到关键的作用。不含邻位溴原子的PBDEs在光降解过程中不能生成n BDFs（n≥1,n代表BDE分子上溴原子个数）或（n-1）BDFs（n≥2）,但可以通过脱溴作用先转化为联苯醚（DE）,再由DE的光降解转化成二苯并呋喃（DF）;含邻位溴原子的n BDEs可以通过脱去邻位的溴原子和另一个苯环上邻位的氢原子生成（n-1）BDFs。同位素溶剂实验以及密度泛函理论（DFT）计算结果表明,PBDEs通过接收光子生成PBDEs激发态进而使得邻位的C-Br键均裂生成一个溴原子和一个（n-1）BDE自由基,此自由基通过攻击另一个苯环上邻位的碳原子进而相连,最后解离出此碳原子上多余的氢原子生成（n-1）BDF。（3）通过合成零价金属（Pd、Pt、Cu和Ag）催化剂改性的Ti O2的光催化材料,分析了甲醇中BDE-47光催化降解效率、路径。结果表明,当Ti O2负载了零价金属后,其光催化降解BDE-47的速率明显升。对BDE-47在这四种体系中的降解路径的分析发现BDE-47在Ag/Ti O2和Cu/Ti O2体系中优先脱去邻位的Br原子生成BDE-28,而在Pd/Ti O2和Pt/Ti O2体系中优先脱去对位的Br原子生成BDE-17;在Pd/Ti O2-H2和Pt/Ti O2-H2体系中,BDE-47的降解速率随着负载量的升高而升高,且脱溴路径都是优先脱去对位的Br原子生成BDE-17。上述现象表明,在Pd/Ti O2和Pt/Ti O2光催化体系中BDE-47主要通过活性氢原子转移发生脱溴降解,在Ag/Ti O2和Cu/Ti O2光催化体系中BDE-47主要通过电子转移发生脱溴降解。（4）四种金属（Pd、Pt、Cu和Ag）改性的Ti O2光催化材料对甲醇中BDE-47的降解均需要在厌氧条件下才能进行。对于Ag/Ti O2和Cu/Ti O2体系,氧气的存在会捕获Ti O2表面富集的电子,抑制BDE-47的降解;对于Pd/Ti O2和Pt/Ti O2体系,加氢催化实验表明氧气也可以捕获活性氢原子。Pd/Ti O2和Pt/Ti O2体系降解BDE-47的脱溴程度和材料稳定性优于Ag/Ti O2和Cu/Ti O2体系。除了脱溴产物,在Pd/Ti O2和Pt/Ti O2体系中,还会生成DF,但在Ag/Ti O2和Cu/Ti O2体系中并没有发现DF的生成,这与降解机理的不同有关。此外,本研究还探究了2,4,5-三溴联苯（PBB-29）在Pd/Ti O2和Ag/Ti O2体系中的脱溴机制,结果表明其降解机理和BDE-47一致,即PBB-29在Pd/Ti O2体系中的降解以活性氢原子转移为主,而在Ag/Ti O2体系中的降解以电子转移为主。（5）使用Gaussian 16软件优化了209种PBDEs的分子结构,得到它们的最低未占据轨道（LUMO）构型,并分析了分子结构和LUMO构型与能量的关系。结果表明,PBDEs的溴取代程度、取代位置和溴原子排列方式对其LUMO能量具有明显影响。使用TD-B3LYP/6-31G（d）优化PBDEs的激发态,发现其LUMO构型可以较好地预测PBDEs的脱溴路径,即PBDEs激发态的C-Br键反键轨道越大,PBDEs越倾向于脱去此位置上的溴原子。本论文所阐释的PBDEs在光降解下的脱溴路径和转化成PBDFs的规律和机理可以大大高我们认识其在环境中的光转化行为,为科学地评估其生态与环境风险供了理论依据。此外,本论文还详细阐释了金属催化剂在M/Ti O2光催化降解PBDEs过程中所起的作用,并比较了不同M/Ti O2在实际应用中的优缺点,该理论和实践为卤代持久型有机污染物的脱卤处置方法的工程应用和推广供了理论依据和实验基础。