人类在为自己打造便捷、炫目的生活方式时,而其赖以生存的环境却正遭受着不可逆转式的毁灭性破坏。危机意识的考虑使得绿色化工、清洁能源的转换和储存、环境友好型的水污染治理技术成为当下科技领域的热点。半导体光催化技术是一项环境友好型的绿色催化技术。它能将太阳能转化为化学能和电能。对解决日益严重的环境污染问题和能源危机问题均有非常好的表现。因此,本文开展了氧化锌和硫化镉光催化材料的改性研究,期望在利用半导体光催化材料的改性思路下借助绿色的微波辅助合成技术制备得到光催化性能提升的光催化材料。本论文以氧化锌、硫化镉为主要研究对象,对其进行合成、物理和化学双重改性及光催化应用研究,旨在发展高效的新型氧化锌、硫化镉光催化材料。论文研究内容分为以下三个主要方面：一、以纤维素为模板,采用简单、新颖的制备工艺,通过高温煅烧法制备得到具有纤维素管状形貌结构的微/纳米氧化锌晶体。随着温度的升高氧化锌的结晶度越来越好,煅烧温度为850℃时有很好的结晶效果。在此温度下,纤维素被完全氧化,氧化锌形成纤维素的管状结构,且表面形成大量清晰可见的六边形结构,即(001)面晶体的形貌。在以长弧汞灯为光源的紫外-可见光照射下,所得材料对亚甲基蓝均有光催化活性。而煅烧温度为850℃时,60min对亚甲基蓝的降解效率达到97%,也明显好于该温度下无模板制得的氧化锌和商用氧化锌对亚甲基蓝的光催化活性。二、采用水热法得到以纤维素做基质的球形硫化镉。此材料提高了硫化镉纳米粒子的分散性与进入水溶液的光催化稳定性。对反应温度和反应时间的研究发现：反应温度为120℃时,所得样品随反应时间逐渐延长,颗粒逐渐减小,12h后颗粒开始变大；当反应时间为12h时,所得样品随反应温度逐渐增加,颗粒逐渐增大,并且纤维素随温度的升高开始逐渐碳化。在以长弧汞灯为光源的紫外-可见光照射下,所得材料对亚甲基蓝均有光催化活性。但温度为120℃、反应时长为12h,50min对亚甲基蓝的降解效率达到95%。三、采用绿色环保的微波加热技术制备得到纤维素基核/壳结构氧化锌/硫化镉复合光催化材料。对煅烧温度和乙酸锌加入量的研究表明,煅烧温度及壳层厚度对材料的光催化活性影响明显。所得材料在可见光照射下均具有光催化活性,其中煅烧温度为600℃、乙酸锌的加入量为0.6g条件下所得纤维素基核壳结构CdS/ZnO对亚甲基蓝可见光响应效果为50min的降解效率达到91%。此种核/壳结构的CdS/ZnO,较单一的氧化锌不仅拓宽了光谱响应范围,同时通过抑制载流子的复合提高了材料的光催化效率,此外还改善了纳米粒子进入水体后易失活、易团聚等缺点,增强了复合光催化剂的可回收性。通过对氧化锌、硫化镉光催化剂的改性制备和催化性能的研究,实现了从物理和化学概念两方面共同设计和改性光催化剂,得到了可见-紫外光光催化活性增强的光催化材料的同时还提升了材料的可回收性。该成果为发展新型高效半导体光催化剂提供新思路。