随着经济全球化和纺织印染工业的可持续发展,能源危机、环境污染等问题也日益加重,成为了当今人类社会所面临的重大问题之一,尤其是来源于纺织印染过程中所产生的有机染料废水污染,而对染料废水的有效降解成为目前的一大研究热点。由于低成本、无毒性、较高的反应性和光电化学稳定性等优点,二氧化钛(Ti02)作为最具前景的半导体纳米材料而被广泛用于光催化剂、超级电容器和锂离子电池等领域,同时光催化氧化降解印染废水是一项新兴的具有发展前途的环境友好型新技术。因此,本文主要针对纳米Ti02的缺陷进行改性制备出Ti02基光催化剂,并应用于以罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)两种染料为主要污染物的纺织有机染料废水中进行降解性能研究。本文采用搅拌水热法制备Ti02超长纳米管,加入盐酸多巴胺后聚合成为聚多巴胺(PDA),形成PDA@Ti02,与硝酸银溶液室温下混合搅拌,利用PDA的还原作用以及粘附作用,使Ag纳米颗粒原位还原至PDA@Ti02表面,形成Ag@PDA@TiO2,最后通过惰性气体高温煅烧的方法,将Ti02转变为锐钛矿结构,同时PDA成为碳源,得到最终产物Ag@C@Ti02。由于Ag纳米颗粒的表面等离子体效应(SPR)和碳层的包裹,使产物的导电性增加、对太阳光的利用率增强以及电子-空穴对的分离效率提高,并且Ag@C@Ti02纳米复合光催化剂对初始浓度为50 mg L-1的RhB表现出优异的可见光光催化降解性能,是未修饰Ti02超长纳米管的2.5倍,同时研究了Ag@C@Ti02纳米复合光催化剂的氢气产生速率,是TiO2超长纳米管的4.5倍。在对Ti02粉体研究后,考虑到可重复利用性,采用阳极氧化Ti02纳米管阵列(TiO2 NTAs)作为基底,利用电化学沉积和水热法得到ZIF-67@TiO2 NTAs复合光催化剂,在煅烧过程中,ZIF-67衍生出具有多孔结构的Co3O4,同时Ti02NTAs由非晶态转变为锐钛矿,两者形成p-n异质结。实验通过对比Co3O4@TiO2 NTAs与ZIF-67衍生Co3O4@Ti02 NTAs的光催化降解MB性能,可以看出ZIF-67衍生Co3O4@Ti02 NTAs具有更加优异的光催化性能,是纯TiO2 NTAs的4.8倍,并且具有优异的循环使用性能。通过以上实验,利用TiO2粉体以及TiO2纳米管阵列两种基底分别通过两种不同的修饰改性方法,明显增强了 TiO2基纳米复合物的光催化性能。此外本文利用简单的制备方法构建可见光诱导的光催化剂应用于高浓度染料废水,且将金属有机框架衍生物与Ti02纳米管阵列基底相结合,得到p-n异质结纳米复合物,给以后的研究提供了一定基础。