光催化技术是在环境修复和能源危机领域有重要应用前景的绿色技术。半导体光催化技术作为一种简单、高效的氧化还原技术,是利用太阳光将有机污染物降解为二氧化碳和水、而自身并无消耗,具有设备简单,成本较低,反应时间短,绿色环保,能耗很低等优点,因此在治理环境污染和缓解能源危机方面具有潜在的应用价值。MnO₂是一种重要的窄带隙半导体光催化剂,在空气净化、防雾和自清洁等诸多方面具有广泛的应用前景。一般通过优化微结构、掺杂、表面修饰和构筑异质结等方法,可以有效改善MnO₂纳米材料的光电性能、增强光催化活性。本文主要利用表面修饰和构筑异质结两种工艺,制备MnO₂复合纳米材料,利用场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和紫外漫反射光谱技术研究MnO₂复合纳米材料的形貌、组成和光学性质,利用亚甲基蓝模型污染物评价其可见光下光催化性能。主要工作内容如下:第一,利用K₂MnO₄和浓HCl为原料,通过水热法制备了MnO₂纳米线,然后以Cu（AC）₂?H₂O为原料、以C₆H₁₂O₆为表面活性剂,通过水浴法将Cu²⁺负载到MnO₂纳米线的表面,在N₂的保护下,通过高温煅烧法得到CuO_x/MnO₂纳米复合物。并以亚甲基蓝为模拟污染物考察复合材料的光催化活性。与纯的MnO₂纳米线相比,CuO_x/MnO₂纳米复合物的比表面积明显增大。较大的比表面积提供了更多的反应活性位点,促进了光催化反应、提高了光生电子-空穴的利用率、变相加速了光生电子-空穴对的分离和转移,增强了光催化降解有机物的效率。第二,选用AgNO₃、PVP和（CH₂OH）₂为原料,制备了Ag纳米线;再将Ag纳米线和MnO₂纳米线机械混合均匀,得到Ag纳米线和MnO₂纳米线的机械混合物,即为产品Ag/MnO₂。通过亚甲基蓝的光降解实验,评价Ag/MnO₂机械混合物的可见光催化活性。实验表明,相比于纯的MnO₂纳米线,Ag/MnO₂机械混合物表现出更高的可见光催化活性。第三,以利用K₂MnO₄、浓HCl、C₆H₁₂O₆和Cu（AC）₂?H₂O为原料,依次通过水热合成、表面负载与高温煅烧技术,成功制备了表面负载CuO的MnO₂纳米线,即CuO/MnO₂异质纳米结构。亚甲基蓝的光催化降解实验表明,与纯的MnO₂纳米线相比,CuO/MnO₂异质纳米结构表现出更高的光催化活性和稳定性,这可能是因为CuO和MnO₂复合有利于提高光生电子-空穴对的分离速率,从而增强了光催化降解有机物的能力。