工业的快速发展使得水污染已成为全球亟需解决的问题之一,而光电催化氧化技术为解决此类问题提供了新的方案。硅纳米线阵列（SiNWAs）具备独特的能带结构和较大的比表面积,可有效增强光吸收能力从而提高光电转化效率。然而,空穴氧化能力弱、难以独立生成高氧化能力的活性自由基、在水溶液中易钝化等缺陷,限制了SiNWAs在光电催化降解领域的进一步发展。本研究,首先制备形貌可控的SiNWAs,然后在SiNWAs表面负载Co3O4纳米颗粒制备Co3O4/SiNWAs样品以实现降解性能的提升,最后进一步在Co3O4/SiNWAs样品表面溅射TiO2薄膜以实现光电催化降解性能和光电催化降解稳定性的提升。具体研究内容如下:（1）采用金属辅助化学刻蚀法制备SiNWAs,并通过调节Ag NO3浓度、刻蚀时间、刻蚀温度和H2O2浓度成功调控了SiNWAs的形貌和尺寸。通过SEM、XRD和UV-Vis对样品的微观形貌、结构、和光吸收性能进行表征,以环丙沙星（CIP）为污染物对SiNWAs的光电催化降解性能进行研究。结果表明,当Ag NO3浓度为0.02 mol/L,H2O2浓度为0.3 mol/L,刻蚀温度为25℃,刻蚀时间为10 min时制备的SiNWAs分布均匀,纳米线的长度约为6.2μm,具有最优的光吸收性能和光电催化降解性能。施加1.5 V偏压,最优化的SiNWAs在模拟阳光下照射2h对CIP的降解率为14.63%,是未刻蚀的Si降解率的2.68倍。（2）采用旋涂法在SiNWAs表面负载Co3O4纳米颗粒,成功制备Co3O4/SiNWAs样品。通过SEM、TEM、XRD、XPS和UV-Vis对样品的微观形貌、结构组成、元素价态和光吸收性能进行表征。在模拟阳光下对Co3O4/SiNWAs样品活化过硫酸氢钾（PMS）光电催化降解CIP性能和循环降解稳定性进行分析,研究了Co（NO3）2乙醇溶液体积、偏压大小和PMS浓度的不同对Co3O4/SiNWAs样品降解性能的影响,并对样品的光电催化降解机理进行分析。结果表明,偏压为1.5 V,PMS浓度为0.50 mmol/L时,最优化的Co3O4/SiNWAs-30样品在模拟太阳光下光照60 min对CIP的降解率可达91.02%,动力学常数（k）高达0.0405min-1,分别是SiNWAs的1.92倍和3.49倍。4次循环后,降解率下降为58.07%。机理研究表明,SiNWAs与Co3O4之间构建了Z-型异质结,可抑制e-和h+的复合;Co3O4/Si NWs-30异质结与PMS在光电作用下具有协同效应,改善了异质结的光电催化降解性能。（3）采用射频-磁控溅射法溅射TiO2薄膜,成功制备TiO2/Co3O4/SiNWAs样品。通过SEM、TEM、XRD、XPS和UV-Vis对样品的微观形貌、结构组成、元素价态和光吸收性能进行表征。在模拟阳光下对样品活化PMS光电催化降解CIP性能和循环降解稳定性进行分析,研究了溅射与旋涂顺序和溅射时间对样品降解性能的影响,并分析了样品的光电催化降解机理。结果表明,偏压为1.5 V,PMS浓度为0.50 mmol/L,最优化的TiO2-25/Co3O4/SiNWAs样品在模拟太阳光下光照20 min对CIP的降解率可达85.39%,k值高达0.1126 min-1,其k值是Co3O4/SiNWAs-30样品的3.42倍。4次循环后,TiO2-25/Co3O4/SiNWAs样品光照60 min的降解率为80.66%,7次循环后降解率仍可达64.34%,表明样品的循环降解稳定性显著提升。机理研究表明,Co3O4可作为电荷传输桥梁,使SiNWAs、Co3O4和TiO2之间构建了Z-型异质结,有效抑制了e-和h+的复合;TiO2-25/Co3O4/SiNWAs异质结和PMS在光电作用下具有协同效应,改善了异质结的光电催化降解性能。