随着社会的高速发展,环境问题已日益受到重视。细菌广泛存在于自然界的水及土壤、医院环境中威胁着人类的健康,其中包括大肠杆菌等。,而光电催化技术因可利用太阳能解决环境污染问题而备受青睐。这其中最突出的是光电催化剂具有良好的抗菌性能,但是目前针对光电催化杀菌材料的构筑和机制研究还较少。本文的目的是为了使光电催化杀菌得到更广泛的应用而对光电催化杀菌进行研究。主要分以下几个方面:（1）Cu_xO/TiO₂@Cu网应用于光电催化及不同电极中抗菌机理的研究借助超临界醇热法,以硝酸铜为铜源,以钛酸四丁酯为钛源,合成CuxO/TiO₂@Cu net催化剂。并把此催化剂分别作为阴极和阳极运用于杀灭大肠杆菌的实验当中。针对于抗菌机制的研究,我们主要从活性氧物种（ROSs）的检测、生物质（K⁺）的渗漏、丙二醛（MDA）浓度、DNA分析,RNA分析,蛋白分析以及凋亡检测、防御酶活性变化及细菌矿化程度等方面探讨了光电催化机理。并详细探究了抗菌过程中阳极和阴极对大肠杆菌作用的区别。实验发现在光电催化抗菌过程中阳极的抗菌活性优于阴极。阳极抗菌过程以氧化为主,光生空穴是破坏细胞膜的主要活性物质,主要表现为细胞膜完整性丧失和渗透性增加以及K⁺的渗漏和MDA（丙二醛）的产生。蛋白质和过氧化氢酶（CAT）随后在h⁺和·OH攻击下被氧化损伤。而在阴极池中主要由电子还原超氧化物歧化酶（SOD）和将蛋白质分解为NH₄⁺。（2）ZnO纳米针/ZIF-67@Co片应用于光电催化抗菌性能及机制的研究采用电化学刻蚀法在Co片上刻蚀出孔洞后,将刻蚀后的Co片置于二甲基咪唑与Co（NO₃）₂.6H₂O溶于甲醇中搅拌得到的前驱液中自组装,得到负载于钴片的金属有机物框架结构（MOF）材料ZIF-67。之后在钴片表面生长垂直的ZnO纳米针。将所制得的负载了ZnO纳米针/ZIF-67的电极片应用于光电催化抗菌。ZnO纳米针可固定并刺破细菌细胞膜,在此基础上,利用MOF的多孔特性和钴片的孔隙有效吸附细菌碎片,并充分发挥ZIF-67和细菌的氢键结合作用,可有效延长细菌与催化剂的接触时间,并达到完全矿化细菌结构的目的。（3）ZIF-67包覆的CoO纳米针应用于光电催化抗菌性能及机制的研究金属-有机骨架及其相关材料类因其在气体储存、分离和催化等方面的应用而受到人们的广泛关注。同时,光电催化抗菌过程中依然存在细菌细胞膜阻碍载流子与细菌体内生物质和遗传物质的接触,使得抗菌效果不够理想的问题。因此我们提出了金属有机骨架包覆半导体纳米针的核-壳层核壳结构,纳米针刺破细胞膜的同时包覆的MOFs能够有效的吸附细菌体内的生物质和遗传物质。制备过程中,通过简单的水热法和自组装法成功地获得了Co O@ZIF-67各方向竖立的纳米针团簇。在此合成过程中,Co O不仅起到模板作用,而且还能为ZIF-67的形成提供钴离子。