施氏矿物是一种亚稳态羟基硫酸高铁矿物,主要分布于酸性矿山废水和酸性硫酸盐土壤中,也可通过人工简单合成。施氏矿物廉价易得、环境友好、反应活性强,可高效吸附重金属、含氧酸根等污染物,是一种极具应用前景的环境污染控制材料。近年来,施氏矿物在异相芬顿降解有机污染物的应用开始受到关注。本文首先研究了施氏矿物光芬顿降解有机污染物活性;在此基础上,分别选取了不同禁带宽度和导带价带位置的两种半导体（TiO₂和g-C₃N₄）与施氏矿物复合,旨在有效解决传统光芬顿过程存在的反应速率慢、反应不够彻底、溶解铁较多等问题,并探讨了两种催化剂光芬顿降解污染物的催化机理,为研制高效、绿色的施氏矿物基光催化材料提供理论依据。本研究获得以下结果:（1）发现施氏矿物可通过光芬顿反应降解有机污染物罗丹明B。将施氏矿物分别在芬顿反应、光反应、光芬顿反应条件下降解罗丹明B,发现只有在光芬顿条件下,施氏矿物才能使罗丹明B在120 min内脱色,但其矿化率不足10%。（2）利用机械研磨将半导体TiO₂与施氏矿物（Sh）复合,制备了催化活性强、稳定性良好的TiO₂/Sh催化剂,可高效降解罗丹明B。TiO₂/Sh催化性能受TiO₂含量、pH等影响;随TiO₂含量增加,TiO₂/Sh反应速率常数呈先增加后降低趋势,TiO₂含量在20%为最佳,其反应速率常数达0.157 min-1,仅需20 min可使罗丹明B完全脱色;在实验pH条件下（3-6）,pH越低TiO₂/Sh催化性能越强,pH为3时20%TiO₂/Sh的反应速率为M-Sh的2.1倍。TiO₂/Sh催化剂能高效降解罗丹明B的主要原因是TiO₂上光生电子向Sh转移,一方面有利于TiO₂上光生电子-空穴的分离,另一方面促进了Sh上Fe3+还原为Fe2+,从而实现了半导体光催化与异相光芬顿反应的耦合。（3）研制了新型Sh/C₃N₄光芬顿催化材料,能高效降解咖啡因和罗丹明B,并且具有良好的稳定性。通过原位合成法将施氏矿物与具有可见光响应的半导体g-C₃N₄复合,制得新型Sh/C₃N₄光芬顿催化剂,二者复合后协同效应显著,且当Sh含量为42%时,催化降解咖啡因活性最高,其反应速率分别是Sh和g-C₃N₄的12.4倍和23.2倍;不同反应体系pH下,42%S/C反应速率均快于Sh。Sh/C₃N₄芬顿催化降解过程主要活性物种为·OH、O₂·-等,g-C₃N₄上的光生电子一方面可以将O₂还原成O₂·-,另一方面也会传递到Sh上,加速Fe2+的再生,加快芬顿反应速率,同时电子转移也会促进光生电子-空穴分离,进一步提高催化活性。