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光催化氧化技术是目前最具潜力且广受关注的废水处理技术之一,具有工艺简单、高效节能、降解彻底、不产生二次污染等优点。但是,以Ti02为典型代表的宽带隙光催化剂不能被可见光激发,从而限制了其在废水处理领域中的应用。因此,窄化带隙提高光催化效率就成为光催化领域内所要解决的核心问题。基于此,本文从宽带隙半导体体相/表面掺杂结构调控与光电催化过程协同的视角研究了提高光催化性能的策略,详细的工作及研究成果如下:1、以Ti(S04)2和LiBr为原料,采用固相热分解法成功制备了 Li-Ti02/S042-纳米粒子,并以对其进行了 TEM、XRD、IR、DLS、XPS和UV-vis(DRS)表征。结果表明,增加锂掺杂量可以减小TiO2纳米颗粒的尺寸,并且可调控氧化钛表面硫、氧功能团的数量和结构。当Li+:Ti4+摩尔掺杂比为0.0125时,Li-TiO2/SO42-光催化剂的紫外光催化活性最高,而且不同的锂掺杂量对MB降解效率均有明显提高。施加负偏压后可见光电催化降解MB的去除效果明显优于可见光催化。基于Franz-Keldysh效应和表面硫酸化,Li-TiO2/SO42-较P25显示出了更好的光电协同作用。2、采用固相热分解法制备了一系列B-Ti02/S042-光催化剂,通过XRD、TEM、FT-IR、UV-VisDRS和XPS等对其晶相结构、微观形貌、带隙和表面化学形态进行了表征,并考察了硼掺杂量对光降解MB的影响。结果表明,硼原子以填隙方式进入氧化钛晶格间隙,且表面Ti-O-B键对表面羟基和表面硫酸化的形成都有显著影响。UV-Vis DRS分析显示硼掺杂可以增强氧化钛的紫外光吸收,且硼钛摩尔比的增加Ti02的可见光吸收能力也随之增强。与P25相比,n(B):n(Ti)为0.25:1的氧化钛显示出了更好的紫外光和可见光降解活性,其光催化活性的提高归因于是硼掺杂氧化钛的能隙减小,表面SO42-基团对光生电子/空穴对有效分离以及表面活性羟基的协同作用。3、以尿素和Ti(SO4)2为原料,采用固相热分解法制备了碳、氮、硫三元共掺杂二氧化钛光催化剂,并对其进行了 XRD、TEM、UV-vis DRS、PL、Raman和XPS表征。结果表明,黑色混晶氧化钛结构中存在氧缺陷和碳、氮、硫掺杂能级以及其表面氧化功能团,表现出了显著的吸收限红移和独特的等带隙特性;与黄色氧化钛和灰色氧化钛相比,黑色氧化钛的带隙明显窄化,其带隙值分别为2.42eV和1.39eV;黑色Ti02的可见光电催化反应的拟一级反应动力学的表观速率常数比纯相Ti02高4～7倍。结合价带谱和DRS的结果,碳、氮、硫三元共掺杂二氧化钛光催化性能的提高归因于等带隙结构、表面缺陷、一维形貌等因素的综合作用。4、为了提高碳化硅光催化性能,采用化学浸蚀法对碳化硅表面氧化层进行减薄处理,并对其表面形态和化学成分进行XPS和FT-IR表征。结果表明,浸蚀前后碳化硅物相、形貌和带隙并没有发生明显改变,表面Si-C键断裂且氧化层减薄。光电催化降解亚甲基蓝结果表明,浸蚀后的SiC在紫外光区具有显著的光催化和光电催化活性,其光电催化动力学常数分别是未处理样品的30-120倍。