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利用农业废弃物作为生物质资源经过高温炭化及活化制备的生物质活性炭吸附剂,已广泛应用于水环境处理等领域。然而,生物质活性炭吸附剂不能从根本上降解污染物,因而在实际应用中受到限制。光催化技术具有可降解有毒、有害和持久性有机污染物的特性,近年来受到研究人员的广泛关注。其中硫化镉（CdS）半导体光催化剂具有高活性、在可见光激发利用等优势成为研究热点。但其稳定性差（易发生团聚和光腐蚀等现象）、光生电子和空穴易复合、循环利用率低等问题同样限制了其在光催化降解环境污染物及相关领域的应用前景。因此,我们制备一系列新型复合光催化剂,以期解决生物质活性炭和CdS分别存在的问题,并考察其在可见光降解染料中的应用及机理。本论文选取莲蓬和荷叶两种生物质原料,通过高温炭化及KOH化学活化制备生物质活性炭,通过水热法合成CdS纳米颗粒,并采用焙烧法将生物质活性炭和CdS合成复合光催化剂。系统研究了生物质种类及活化温度对生物质活性炭表面结构与性能的影响;重点研究了复合光催化剂在可见光照射下降解染料的性能;初步探索了复合光催化剂降解染料的界面作用机制。研究结果表明:（1）生物质活性炭的比表面积随着活化温度的升高而增大,比表面积分别在957～1539 m2 g-1（莲蓬）和1184～1807 m2 g-1（荷叶）的范围内,表面孔隙结构以微孔为主;（2）水热法合成的CdS纳米颗粒为混合晶相,其中簇状和棒状的CdS分别对应六方相和立方相的晶型。CdS的带隙宽约为2.22 eV,能在可见光条件下激发,并诱导光催化反应;（3）采用焙烧法制备的复合光催化剂仍保持着较高的比表面积,且表现出较强的吸附性能。同时,复合光催化剂中CdS的形貌和晶相保持不变,结晶度有所增强;（4）相比单一 CdS,复合光催化剂表现出更加优秀的光催化活性、催化稳定性以及循环利用性。其中以800 ℃炭化活化的荷叶活性炭为载体的复合光催化剂（CdS@LAC-800）表现出最佳光催化性能,CdS@LAC-800在60 min内光催化降解罗丹明B的效率达96%以上,其光催化活性为单一 CdS的50倍以上。CdS@LAC-800经过四次连续循环实验后仍能够保持较高的光催化活性（75%以上）,且CdS的晶型和晶相均未发生明显变化,因而复合光催化剂表现出良好的循环利用性和化学稳定性;（5）通过莫特肖特基、瞬时光电流、光致发光光谱以及捕获剂实验等表征手段探索了该反应体系的光催化机理。复合光催化剂受可见光激发产生光生电子和空穴,光生电子传输到生物质活性炭载体表面还原氧气生成O2·-,O2·-和光生空穴进一步氧化H2O和OH-生成·OH。三种活性分子（O2·-、·OH和光生空穴）作为该体系中的主要活性物质参与降解染料的反应,在光催化降解过程中三者的贡献率大小依次是 O2·->·OH>h+。研究表明,基于生物质的复合光催化剂表现出优秀的吸附—催化协同性能,且具有良好的化学稳定性及循环利用性,在降解染料等水处理领域具有较广阔的应用前景。