随着工业的不断发展,人类活动造成了许多环境污染。含有有机污染物和重金属的废水,对生态系统和人类健康造成了严重的影响。随着环境问题的显现和环境保护意识的增强,必须采取措施除去水中的污染物。在各种物理和化学的除去污染物的方法中,光催化降解有机污染物和还原高价金属离子具有经济可行性和简单性,被认为是绿色、环保的方法。纯Ti O2是一种半导体光催化剂,具备高效的光催化氧化还原的性能,本文首先探究了商品Ti O2（P25）对U（VI）的光催化还原性能。但是由于其较小的比表面积和光生载流子易复合的性质,Ti O2的光催化性能受到了限制。因此,本文采用负载法对Ti O2进行改性,制备了两种复合催化剂用于染料的光催化降解反应。本文主要的研究内容如下:1.以商品P25作为光催化剂,在空气存在条件下通过紫外光源催化还原含U（VI）废水。系统地研究了催化剂用量、p H、离子强度、有机物等因素对U（VI）还原的影响。实验结果表明,在P25用量10 mg,p H=5时,U（VI）具备最高的还原效果。通过XPS分析证实U（VI）在光催化过程中成功转化为U（IV）。此外U（VI）的还原效率也受到共存离子和有机物的影响。当体系中加入丁二酸时,具备增强催化反应的效果。采用P25降解铀酰离子与偶氮胂Ⅲ混合物时,可以得到完全无色的混合物。2.氧化石墨烯具有促进电子-空穴对有效电荷分离的性能,能够提高Ti O2的光催化性能。本文采用燃烧法将Ti O2负载到氧化石墨烯上,制备了PC-GO/Ti O2和CC-GO/Ti O2两种复合材料用于紫外光下降解偶氮胂Ⅲ。燃烧法制得的复合材料中Ti O2颗粒分散在氧化石墨烯的表面上。通过对Ti O2负载量、p H、初始偶氮胂Ⅲ浓度等的研究发现,与纯Ti O2纳米颗粒相比,PC-GO/Ti O2复合材料在紫外照射下显示出更高的效率,在30 min内对偶氮胂Ⅲ的光催化效果可达约87%。石墨烯与Ti O2的协同作用是PC-GO/Ti O2复合材料具备优异的光催化性能的原因。3.金属有机框架（MOFs）材料由于有机配体和金属离子/簇可以抑制电子-空穴对的复合,因此本文采用溶剂热法制备了Ti O2@UIO-66复合材料。以高压汞灯为紫外光源,探究了Ti O2负载量、催化剂用量、体系p H值、浓度对光催化降解甲基橙性能的影响。结果表明,当复合催化剂中Ti O2负载量5%,溶液p H为2,催化剂0.2 g·L-1,溶液浓度15 mg·L-1,光照时间150 min的条件下,Ti O2@UIO-66（5）对甲基橙的降解效果可达97.59%,这意味着电子-空穴复合被有效抑制。将复合催化剂循环使用三次,光催化反应效率为92.54%,88.76%和86.90%,表明其具有良好的稳定性和可重复使用性。