随着工业化进程的发展以及人口的不断增加,由于生活废弃物质和工厂废气废水的随意排放造成的水污染问题也日益严重。水资源的污染与短缺问题不仅会影响人类的生活以及健康,更有可能危及人类以及各种动植物的生存。因此,寻找一种绿色环保,成本低廉且能实现大规模应用的水污染处理方法成为了整个社会关注的热点问题。氧化铜（CuO）由于具有较好的光催化活性以及无毒无害,价格低廉,来源丰富等众多优点,在光催化领域被广泛研究。本文通过室温反应法或低温水热法制备出了负载型CuO基纳米材料并对其光催化性能进行研究。首先,采用室温反应法在金属铜（Cu）衬底上成功合成了CuO纳米线。分别采用扫描电子显微镜（SEM）,X-射线衍射仪（XRD）和X-射线光电子能谱仪（XPS）对所制备CuO纳米线进行表征。CuO纳米线的生长机理研究表明前驱物中不同的反应物比例以及反应物的种类对CuO的形貌都有影响。且Cu片在CuO生长过程中起着衬底以及提供铜源的作用。光催化结果表明,所制备的CuO纳米线具有较好的光催化性能。为提高CuO光催化剂的性能,通过溶剂热的方法在CuO纳米线上制备氧化锌（ZnO）纳米颗粒构成ZnO/CuO异质结。分别对所制备样品的形貌、晶体结构、元素组成等进行测试研究。光致发光图谱中,ZnO/CuO异质结具有比CuO纳米线更弱的发光峰,这表明CuO和ZnO形成异质结能减少光生电子和空穴的复合。通过光催化实验结果可知,与CuO纳米线相比,ZnO/CuO异质结具有更高的光催化效率。最后,利用水热法以硝酸铜为前驱物在二氧化钛（TiO₂）纳米管阵列上制备了CuO纳米刺形成CuO/TiO₂异质结。利用SEM、透射电子显微镜（TEM）、XRD、XPS等对制备出的CuO/TiO₂异质结进行了表征。CuO纳米刺生长机理的研究表明OH^-离子在CuO的形成过程中起到了至关重要的作用,且当有大量的CuO纳米刺生成时其会发生自组装形成杨桃状的CuO纳米材料。光催化结果表明CuO/TiO₂异质结具有比单一TiO₂纳米管更高的光催化活性。这是由于TiO₂和CuO形成的异质结能促进载流子的分离,且CuO/TiO₂异质结具有更强的光吸收能力。