光催化处理难降解有机废水是一个具有价值的课题，该方法具有高效、节能、无二次污染等优点。染料废水作为难降解有机废水的一种，是主要有害工业废水之一，具有成分复杂、色度高、排放量大、毒性大、可生化性差等特点，故其降解处理一直是人们关注的热点。由于光催化氧化技术的关键是光催化剂，除了传统的二氧化钛光催化以剂外，目前人们一直在研究探索其他体系的高效光催化剂。本文针对K<,2>O-Ta<,2>O<,5>二元体系中钽钾复合氧化物的合成及其光催化性能进行了大量详细的研究工作。 本研究在大量实验的基础上，首次发现，固定组分条件下，K<,2>O-Ta<,2>O<,5>二元体系在升温焙烧过程中存在着稳定的低温相K<,2>Ta<,4>O<,11>和高温相K<,6>Ta<,10.8>O<,30>二者结构不同。并首次初步分析出K<,2>Ta<,4>O<,11>的晶体结构：该物质属于Natrotantite类结构，为Rhombohedral晶系，空间群是R3C。而化合物K<,6>Ta<,10.8>O<,30>属于四方钨青铜结构，空间群是P4/mbm(127)。X射线衍射(XRD)分析表明，900℃及1000℃下焙烧4小时，可以合成较纯的K<,2>Ta<,4>O<,11>；1100℃下焙烧6小时(K<,2>CO<,3>过量2％)，1100℃下焙烧8小时以上(K<,2>CO<,3>过量1％)，1200℃下焙烧2小时(K<,2>CO<,3>过量1％)均可合成较纯的K<,6>Ta<,10.8>O<,30>。同时，通过差热(DTA)分析得出两种物质转化起始温度为1076.4℃。并通过扫描电镜(SEM)测试，进一步了解转化过程中物质形貌。详细研究了固相反应法制备的合成条件。 利用自行设计的反应器，研究了K<,2>Ta<,4>O<,11>和K<,6>Ta<,10.8>O<,30>对酸性红G模拟染料废水的处理，取得了较好的降解效果。经实验分析得出，K<,6>Ta<,10.8>O<,30>的光催化性能强于K<,2>Ta<,4>O<,11>。当酸性红G浓度为30mg/L时，K<,2>Ta<,4>O<,11>对其降解两小时后的降解率可达88％，而K<,6>Ta<,10.8>O<,30>可达到93％。实验还表明，光催化剂的焙烧时间、焙烧温度等工艺条件以及催化剂用量、反应物的初始浓度等因素对光催化降解效率都有明显的影响。并在本实验条件下，得出了最优的光催化剂合成条件和降解条件。催化剂K<,2>Ta<,4>O<,11>的最佳合成条件是900℃下焙烧4小时；催化剂K<,6>Ta<,10.8>O<,30>的最佳合成条件是1100℃下焙烧6小时(2％K<,2>CO<,3>过量)。两种催化剂处理酸性红G最佳浓度均为30mg/L，最佳投加量均为1.5g/L，均可将其中的偶氮结构、苯环和稠环结构破坏分解。 本文利用红外光谱分析、紫外一可见光谱扫描等分析方法，对K<,2>Ta<,4>O<,11>和K<,6>Ta<,10.8>O<,30>悬浮体系的动力学研究表明，本实验条件下，两种催化剂对酸性红G的降解均是一级反应，并探讨了酸性红G的降解机理。