当前,能源生产与环境污染的矛盾日益突出,地球上赖以生存的生态系统正面临着巨大的威胁。水作为地球生命的催化剂和万物之源,正面临着有机污染物激增等环境问题,水体有机污染物的治理成为环保领域关注的热点课题之一。因其具有效率高,能耗低,无二次污染等特点,光催化技术被广泛应用在水体有机污染物去除,大气污染物转化和降解及催化制氢等方向。但是相关的研究表明,大多数单一光催化剂都有光量子效率低和光催化活性低等问题。因此,光催化领域的研究者们致力于对光催化剂改性,进一步增大其对太阳光的吸收能力,提高光生空穴和电子的转移速率,进而提高光催化性能。作为新型的光催化材料,钨酸铋(Bi2WO6)和石墨相氮化碳(g-C3N4)在光催化去除污染物方面都具有极大的潜力,如简易的制备过程,较宽的光响应范围和较强的稳定性等。目前研究者们对Bi2WO6和g-C3N4光催化材料做了大量改性研究,在吸光范围和光生载流子转移方面对其改善,从而提高其光催化性能。基于此,本文选用Bi2WO6和g-C3N4为基体材料,通过助催化剂的复合对Bi2WO6和g-C3N4进行改性,制备出Bi2WO6基和g-C3N4基复合材料。利用相关表征对复合材料的形貌结构、光学性能进行分析,通过降解模拟水体中的盐酸四环素(TC)实验测定了复合材料的光催化活性,并且利用捕获实验、降解产物分析等初步探讨了光催化降解四环素的途径和机理。主要研究内容如下:(1)通过水热合成和浸渍的方法成功合成了 Ni/Ti/Bi2WO6光催化复合材料,SEM、XRD、XPS、PL和UV-vis等表征手段表明双助剂明显改善了 Bi2WO6的光吸收能力和光生载流子的传输。一方面,Ti-Ni作为空穴-电子助剂能够促进光生载流子的转移,抑制了其在半导体体内的复合;另一方面,通过Ni,Ti改性扩宽了 Bi2WO6的光响应范围,从而提高了其对可见光的吸收。此外比表面积的增大,促进了复合材料对TC的吸附。通过光催化降解盐酸四环素的实验发现,Ni/Ti-Bi2W06对四环素的去除率达到93.47%,比单一的Bi2WO6高29.15%。(2)通过一步水热法合成了氮掺杂的碳量子点(NCDs),采用煅烧的方法制备了新型的三元h-BN/NCDs/g-C3N4非金属复合光催化剂。由于NCDs特殊的光学特性,h-BN/NCDs/g-C3N4在可见光区域的吸收能力变强而且有显著的红移现象。此外,光生载流子在h-BN,NCDs和g-C3N4三者之间的有效传输抑制了电子-空穴的复合,从而增强了 g-C3N4的催化活性。四环素的去除结果表明,当NCDs的含量为0.5wt%时,h-BN/NCDs/g-C3N4复合材料表现出来最优的光催化性能,在1 h的时间内对TC的降解效率达到74.48%,其反应速率常数分别是g-C3N4和g-C3N4/BN的2.93倍和1.98倍。通过捕获剂实验和ESR表征,证明了在光催化反应中h+和·O2-是主要的活性物种,并结合HPLC-MS推测了 TC降解过程中的中间产物,推断了光催化降解TC的路径和机理。(3)采用煅烧法制备了 Ti/NCDs/g-C3N4复合材料,通过XRD、TEM、UV-vis和PL对复合材料进行表征。通过在模拟太阳光下降解四环素类测定样品的光催化活性。结果表明,当Ti的含量为0.75 mmol,NCDs的含量为1 wt%时,Ti/NCDs/g-C3N4光催化剂对四环素的降解率最高,在90min内降解率达到81%。