ZnO是一种重要的n型半导体,它具有来源广泛、无毒、价廉的特点。它的禁带宽度为3.14 ev左右,在紫外光照射下,可激发产生光生电子-空穴对,生成·OH和·O2-等具有极强氧化还原能力的高活性基团,可以降解染料等有机污染物。由于纯ZnO产生的光生电子空穴对的容易复合,导致其光催化活性低,而且ZnO在光催化过程中易发生光化学腐蚀,从而不利于其实际大规模工业化的利用。因此,通过ZnO与其他半导体进行复合,贵金属掺杂等提高其光催化活性和稳定性,是目前光催化研究领域的热点之一。本论文以除草剂-二甲基四氯钠和有机染料-甲基橙为目标降解物,研究了 ZnO为基体复合物的组成、结构与光催化性能的关系。主要研究内容如下:针对目前光催化性能的不足,本论文以除草剂-二甲基四氯钠和有机染料-甲基橙为目标降解物,研究了半导体复合和贵金属掺杂对ZnO结构和光催化性能的影响,考察了其组成、结构与光催化性能的关系。主要研究内容如下:首先采用电化学沉积法制备了内径为400 nm,壁厚为80 nm,正六边结构的ZnO纳米管。采用化学浴沉积法将偏钨酸铵沉积在ZnO纳米管表面,并在450℃下进行退火煅烧得到ZnO-WO3复合材料。在模拟太阳光下,以除草剂-二甲四氯钠（MCPA-Na）溶液为光催化降解对象,系统性研究了不同含量的WO3对ZnO-WO3复合材料的光催化性能的影响。其中W/Zn比为3%的ZnO-WO3复合材料光催化效果最好,可以在200 min内将MCPA-Na溶液降解完全,比纯ZnO光催化降解率高出两倍。研究表明,WO3不仅可以抑制ZnO光生电子-空穴的复合,而且可以提高材料的表面缺陷从而提高ZnO的光催化降解性能。其次,在模拟太阳光照射下,以甲基橙（MO）为降解对象,研究了添加AgNO3溶液对ZnO纳米管的光催化性能影响。实验结果表明,添加0.050 M的AgNO3溶液对ZnO纳米管的光催化效果比没加AgNO3溶液时有了提高,是纯ZnO光催化效果的12.5倍。同时,AgNO3溶液可以提高光催化循环性能,当AgNO3溶液浓度保持在0.050 M时,在进行5次循环后,光催化降解率仍保持在83%以上。在进行光催化过程中AgNO3溶液中的Ag+作为电子受体形成纳米Ag沉积在ZnO纳米管表面,形成ZnO-Ag复合材料,从而抑制ZnO光生电子-空穴的复合率提高光催化性能。牺牲剂实验表明,光催化过程中起到主要降解作用的物质是·OH自由基和空穴。最后采用光还原法在ZnO纳米管表面沉积单质纳米Ag,形成ZnO-Ag纳米管阵列。在模拟太阳光照射下,以甲基橙（MO）为降解对象,研究了不同光还原时间对ZnO-Ag纳米管阵列光催化性能的影响。研究结果表明,由于Ag纳米颗粒的表面等离子共振（SPR）效应,ZnO-Ag纳米管阵列的光吸收强度明显增强,禁带宽度变窄。光照时间为5 min的样品ZnO-Ag-5min光催化效果最好,在200 min可将浓度为16 mg/L的甲基橙降解完全,牺牲剂结果表明进行光催化降解时起到主要降解作用的物质是·OH自由基和空穴。