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水体的农药污染已成为需要重点关注的环境问题,全球65%的农药市场（除草剂、杀虫剂和杀菌剂）以除草剂为主。草甘膦作为一种常用的典型除草剂,目前,其全球年使用量约为600至750万吨。世界卫生组织（WHO）报告了草甘膦对脊椎动物的致畸作用,这导致草甘膦被WHO归类为可能的人类致癌物。因此实现水体中草甘膦的高效、安全降解是亟需解决的难题。草甘膦的降解方式主要包括生物、物理和化学法。在生物降解过程中会生成高毒性且更稳定的中间产物氨甲基膦酸（Aminomethylphosphonic acid,AMPA）;物理吸附法虽然不涉及AMPA的生成,但该方法仅仅是转移了最终的污染物而不是去除;化学氧化法对草甘膦的降解通常是经历AMPA途径,没有达到无毒降解草甘膦的效果。因此,不论是自然界中的生物降解还是化学降解,都易于生成有毒中间体AMPA。同时,草甘膦降解生成AMPA也被认为是热力学上容易发生的途径。通过化学催化方式的改进及反应介质条件的改善而建立避免AMPA生成的动力学体系成为研究的热点,因此选择性降解草甘膦具有重要的研究意义。本论文的研究重点在于针对草甘膦安全降解挑战性难题——避免生成毒性更大、更难降解的中间产物AMPA,通过对金属氧化物的光催化性能研究,在不同介质条件以及不同光源激发下,探讨草甘膦与金属氧化物界面吸附特性,研究光催化过程中草甘膦断键机理及AMPA生成与消减方式,为安全降解水体中草甘膦提供了一种新的思路。主要研究内容及结论如下:1.通过微乳液法制备BiOX（X=Br、I）光催化剂,在可见光下（λ＞420 nm）用BiOX降解草甘膦溶液。通过XRD、SEM、Zeta电位等表征方法分析BiOX的基本性质;通过自由基捕获实验分析光催化过程中的氧化活性物种,发现降解过程中的主要活性物种为空穴（h+）;通过IC、HPLC等表征方法对草甘膦降解过程中生成的中间产物进行定量以及定性分析,在降解草甘膦过程中,有毒中间体AMPA的生成率达到～80%以上,揭示了在可见光下BiOX光催化降解草甘膦过程中优先活化草甘膦分子N-C-COOH端,分析了草甘膦的断键途径为断裂C-N键生成AMPA。2.通过微乳液法制备BiOCl光催化剂,在紫外光照下（中心波长365 nm）用BiOCl、商用TiO2降解草甘膦。通过XRD、SEM、Zeta电位等分析了BiOCl、TiO2的基本性质。测定紫外光照射不同p H（3.3-10.0）条件下BiOCl、TiO2光催化降解草甘膦的降解效率。通过HPLC、IC、MS对中间产物进行定性以及定量分析,结果显示光催化降解过程中有毒中间体AMPA的生成量存在着显著差异,BiOCl降解草甘膦过程中AMPA生成量是TiO2的4.75倍。当溶液p H≥7.0时,在TiO2光催化体系中实现了安全有效的降解草甘膦;而在p H=3.3-10.0条件下,BiOCl光催化降解草甘膦均会生成并累计大量AMPA。通过ATR-FTIR分析从分子水平上揭示了TiO2和BiOCl与草甘膦分子的羧酸基团以及磷酸基团均产生了吸附。通过ESR分析了TiO2和BiOCl在降解草甘膦过程中氧化活性物种存在着差异,推测这是导致TiO2和BiOCl对草甘膦降解产物存在差异的主要原因。通过对BiOCl、TiO2的降解液（p H=7.0）进行了毒理实验测试,测试结果证实了在溶液p H=7.0时,BiOCl降解液中含有大量的中间产物AMPA,而TiO2降解液中并没有中间产物AMPA。实验结果为草甘膦降解过程中避免有毒中间体AMPA的生成提供了一种简单方法。3.通过水热法合成了MIL-101（Fe）,在可见光照下（λ＞420 nm）活化H2O2光催化降解草甘膦。通过XRD、SEM、Zeta电位等表征方法对MIL-101（Fe）的结构和基本性质进行了分析;通过IC、HPLC等表征方法测定了可见光下MIL-101（Fe）活化H2O2光催化降解不同p H（p H=3.3-9.0）的草甘膦的降解效率以及降解产物,实验结果表明草甘膦降解主要生成的中间产物为甘氨酸,生成率大于55.5%;通过XPS、FTIR、ATR-FTIR等表征方法分析了MIL-101（Fe）与草甘膦分子吸附作用,草甘膦分子的磷酸基团和胺基基团与MIL-101（Fe）中的Fe位点产生了吸附,从分子水平上揭示了MIL-101（Fe）与草甘膦分子N-C-PO3H2端配位活化规律,从C-P键优先光催化降解的断键途径和机理。这为设计和构筑更有效、更安全的草甘膦降解技术提供了可行的理论和实验依据。4.利用BiOCl对草甘膦的降解速率较快、TiO2在降解草甘膦过程中能降解生成AMPA的特点,选择TiO2协同BiOCl在紫外光光照下（λ＜420 nm）降解湖北兴发基团草甘膦生产的工业废水。通过XRF、HPLC等测定了废水的成分;通过选择不同质量比TiO2与BiOCl降解草甘膦和草甘二膦溶液,筛选出TiO2与BiOCl的最佳质量比,将其应用在稀释500倍后的工业废水中降解,通过IC、HPLC测定发现在TiO2与BiOCl的质量比为1:1时,120分钟内能将废水完全降解,最终产物中没有检测到草甘膦以及AMPA。这为将光催化剂应用于处理实际工业草甘膦废水提供了实验依据。