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工业废水的无序排放已经对生态环境造成了严重破坏,其中重金属水污染尤其严重且危害较大,为了行之有效的去除水体中的重金属离子,已经开发了许多性能优异的复合纳米材料,从而实现快速富集快速降解Cr（Ⅵ）的目的。微生物降解重金属因其对环境友好无二次污染近年来已引起广泛关注,其中微生物与功能化的二氧化硅材料结合在处理污染物的过程中已展现出优异的性能而得以关注,微生物同样具有先天的缺陷,因其对污染物的降解周期较长从而限制了其推广,为了解决这一缺陷,微生物的修饰已是其重要发展方向,同时具有可见光响应的半导体纳米材料因其可以快速降解重金属离子而被应用到重金属废水的处理中,且受到越来越多的亲睐。本论文针对目前日益严重的重金属废水污染问题和传统微生物和半导体光催化剂材料功能较为单一的现状,制备了一系列生物复合纳米及半导体光催化材料,用于工业废水中低浓度和高浓度Cr（Ⅵ）重金属离子的高效去除。（1）针对目前水体中难以去除的低浓度Cr（Ⅵ）,首先合成包覆核壳结构的磁性纳米粒子Fe3O4@mSiO2@MANHE并通过细菌表面丰富的氨基将该复合纳米修饰到枯草胞杆菌（Bacillus subtilis ATCC-6633）表面,得到的生物复合纳米材料BFSM可用于水体中低浓度Cr（Ⅵ）的快速富集及降解去除。实验结果表明,BFSM对Cr（Ⅵ）具有较好的选择性,且对40 mg/L的Cr（Ⅵ）具有较快的吸附速率和可达到94%的降解效率,对Cr（Ⅵ）的降解量和吸附速率要明显大于等量的Fe3O4@mSiO2@MANHE和枯草胞杆菌（Bacillus subtilis ATCC-6633）。另外,该纳米吸附剂可以在外界磁场作用下实现磁性分离,从而对生物复合纳米材料进行回收和重复使用。（2）工业活动的加快增加了重金属污染问题的严重性,并且对环境造成了严重破坏,给人类动植物带来了巨大威胁。针对毒性较大的Cr（Ⅵ）,本论文通过一种简单的方法合成了一种壳鞘结构的二硫化锡柔性碳纤维膜（CNF@SnS2）,CNF@SnS2是一种用于可见光快速降解高浓度Cr（Ⅵ）的新型光催化剂。壳鞘结构的二硫化锡柔性碳纤维膜具有三维的孔洞结构,这一结构提供SnS2在可见光激发下所产生的光电子快速流通的通道。CNF@SnS2在大于400nm可见光驱动下产生光电子用以还原水体中的Cr（Ⅵ）,由于CNF@SnS2禁带为2.34eV,所以该杂化膜展现出了良好的可见光驱动性。同时该新型催化剂也展现出了良好光催化稳定性和循环使用性。在可见光照射下并施已最优降解条件对250 mg/L Cr（Ⅵ）溶液进行降解,展现出了较高的降解速率并可在90 min内实现百分百的去除效率。（3）利用水热一锅法制备核壳结构的棒状的纳米材料C@MoS2/SnS2以用于水体中低浓度Cr（Ⅵ）的可见光催化还原。该纳米催化剂利用MoS2/SnS2间的异质结来加速光电子流通速率以提高对Cr（Ⅵ）的还原速率,由于异质结的作用可以显著降低该催化剂的禁带宽度,因此C@MoS2/SnS2展现出了对Cr（Ⅵ）较好的光催化还原效果,对50 mg/L及以下的Cr（Ⅵ）溶液能在40min内完全还原,从而解决了许多材料不能对低浓度Cr（Ⅵ）实现去除的难题。