随着我国经济建设的快速发展和医疗水平的迅速提高,抗生素的大量使用所产生的医疗废水对环境所造成的污染日益严重。而常规的污水处理工艺很难将这些成分复杂的有机废水有效去除,因而以半导体光催化高级氧化技术和过硫酸盐高级氧化技术为代表的新型处理手段正在被广泛研究。通过活化过一硫酸盐（PMS）产生·SO4-降解污染物的过硫酸盐高级氧化技术虽然具有很强的氧化能力,但在光照条件下,PMS易发生不可控分解,从而大幅降低过硫酸盐的利用率。因此选择将半导体光催化高级氧化技术和过硫酸盐高级氧化技术相结合。对于异质结光催化剂而言,其组分的功函数差异会导致光生电子定向迁移到功函数更大的组分上,而界面氧空位在该过程中充当了电子传输通道。这就将电子的迁移过程限定在界面氧空位附近的较小区域内,因此光生电子在迁移过程中与界面氧空位吸附的PMS分子相遇概率大幅提高。通过活化PMS调控光催化反应过程中的~1O2生成路径,使得反应体系中产生更多的~1O2用于攻击带苯环的有机污染物,之后的反应中间产物可以被·OH和·O2-等活性自由基有效降解去除。因此,本论文选择了BiOCl和ZnO为代表的氧化物半导体与金属Bi和Cu9S5构建异质结。具体研究内容总结如下:1.采用微波辅助合成法成功制备出具有最佳界面氧空位浓度的Bi/BiO1-xCl异质结。在添加2.5 mg PMS与可见光的反应体系中,催化剂可以在180 min内将5 mg·L-1卡马西平降解70%以上。表征和实验结果表明,铋单质作为一种半金属,在光照下会产生局域表面等离子共振效应,可以增强材料对可见光的利用效率,所合成的Bi/BiO1-xCl异质结形成的界面电场可以大幅提高光生载流子的空间分离效率。最终得到具有适宜浓度界面氧空位的Bi/BiO1-xCl欧姆结异质结,在界面氧空位限域作用下将大量光生电子持续传递给吸附保护的PMS,进而调控PMS分解路径定向生成大量~1O2降解卡马西平的催化机理。2.通过高温高压反应釜水热合成了具有适宜界面氧空位浓度的Cu9S5/ZnO异质结。在添加10 mg PMS与可见光的反应体系中,催化剂可以在180 min内将20 mg·L-1双酚A降解60%以上。表征和实验结果表明,具有更大功函数的Cu9S5作为电子受体抽吸ZnO在光照下产生的光生电子,两者之间形成了肖特基异质结,从而实现了光生电子和空穴在空间上的有效分离。最终提出了具有适宜浓度界面氧空位的Cu9S5/ZnO肖特基异质结,在界面氧空位限域作用下使PMS在整个光催化过程中可控分解,产生了一系列活性氧物种使污染物得到有效降解的催化机理。