以酞菁、咔咯为代表的四吡咯化合物均具备独特的18π电子大环结构,大环中心的N-H键能稳定结合多种金属离子,同时四吡咯大环周边的H原子均可以被性质各异的官能团取代,这为设计合成具有特定光、电、磁等性质的新型化合物提供了良好的平台,使得咔咯、酞菁等分子成为材料、化学和物理等学科领域学者们研究的热点,研究表明酞菁、咔咯等四吡咯类化合物在电化学、光物理化学、生物无机化学等领域有着重要的应用。然而,大环π体系的存在使其作为催化剂在反应过程中存在较强的聚集现象,会影响其催化活性,为了改善这一缺陷,充分发挥四吡咯环化合物在催化领域的优势,本文制备了一系列新型四吡咯环化合物,通过化学接枝或者物理负载的方法,将四吡咯环化合物与无机纳米材料进行复合,成功制备了一系列复合材料,并将这些复合材料用作催化剂在可见光照射下催化降解环境污染物,如罗丹明B、甲基橙和酸性黑等,通过降解效果综合评价了复合材料的光催化性能,考察了催化剂的稳定性,此外还对催化机理进行了探究。主要研究内容如下:1、锌酞菁/碳纳米管复合材料的制备与催化性质的研究分别采用物理负载和化学共价键相连的方式将锌酞菁与碳纳米管结合制备了复合材料mixed-ZnPc-fMWCNT和linked-ZnPc-fMWCNT。采用多种光谱手段对复合材料进行了详细表征,各光谱分析相互印证,有效地区分了锌酞菁分子与碳纳米管之间π-π非共价键和化学共价键两种不同的结合方式。两种材料对罗丹明B（RhB）均表现出优异的光催化降解性能,经过3小时光照后,mixed-ZnPc-fMWCNT对RhB的降解率为83%,而linked-ZnPc-fMWCNT对RhB的降解效率高达94%。此外,循环实验显示了这两种材料均具备良好稳定性和可回收性,预示着它们是一类对环境友好的新型光催化材料。2、锌酞菁/二氧化钛复合材料的制备与催化性质的研究采用GPTMS为偶联剂,将锌酞菁ZnPc负载到TiO₂的表面上制备出一类新型的复合材料ZnPc-GPTMS/TiO₂,通过在光照条件下降解双阴离子偶氮染料酸性黑1（AB1）考察了该复合材料的催化能力。与纯TiO₂相比,ZnPc-GPTMS/TiO₂复合材料大大提高了催化降解效率,特别是当ZnPc-GPTMS/TiO₂中ZnPc所占质量比为0.2%时,复合材料对AB 1在120分钟的降解率高达95.4%。最后,根据实验结果,本文还对催化降解反应的机理进行了探讨。3、咔咯/二氧化钛复合材料的制备与催化性质的研究利用咔咯分子meso位的酚羟基与二氧化钛表面羟基基团的脱水反应,将咔咯分子负载到纳米TiO₂表面上,制备了一种新型的咔咯/二氧化钛复合材料H₃[Cor（Cl-Ph）₂（OH-Ph）]/TiO₂。除了对该复合材料的全面表征外,还重点讨论了在光照条件下,该复合材料对甲基橙（MO）的催化降解性能,负载后的材料将TiO₂对MO的降解效率从39.0%提高到了69.4%,并通过捕获实验结果给出了催化降解反应的机理。