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印染废水深度处理技术及其应用是我国“十三五”国家科技创新规划中急需突破的核心关键技术之一。加快开发以光催化为代表的印染废水深度处理技术的应用对提高印染废水回用率、保护生态环境具有重要意义。本研究针对光催化深度处理印染废水过程中普遍存在的光催化材料量子效率低和粉体光催化剂易团聚难回收利用两大问题,选取层状半导体光催化材料BiOBr为研究对象,从形貌优化,光催化改性和光催化剂固载三方面逐步提高BiOBr光生载流子分离效率和回收再循环使用性能。探索不同形貌BiOBr的合成方法及其对光催化性能的影响;阐明不同光源辐照下表面沉积贵金属Ag改性和基于Z-Scheme模型、p-n结模型及铁电体/半导体复合模型增强BiOBr光催化性能的机理;揭示铁电材料内建电场对BiOBr光生载流子的调控机制;探索纤维固载BiOBr复合光催化材料的制备方法,阐明纤维固载对提高BiOBr可回收特性和循环使用性能的影响。研究成果对提高BiOBr量子效率具有重要的理论指导意义,为光催化技术应用于印染废水深度处理奠定基础。具体工作包括:（1）探索出不同形貌和尺寸BiOBr光催化剂的合成方法,研究了合成条件对BiOBr形貌的影响。以1,2-二溴苯为溴源,采用溶剂热法制备出尺寸小于50 nm的BiOBr纳米球;以聚酯纤维为模板,制备出中空结构BiOBr纤维;采用超声辅助共沉淀法,制备出100-1000 nm尺寸可控的BiOBr纳米片;溶剂热法合成的分级结构BiOBr微球表面孔隙尺寸随溶剂极性的减小而减小;以柠檬酸（CA）为螯合剂时,BiOBr纳米片相互聚合形成3D BiOBr厚片。对比不同形貌和尺寸BiOBr光催化性能,发现尺寸可控的BiOBr纳米片合成方法简便、光催化性能最优,适合作为光催化改性基体;以乙二醇（EG）为溶剂制备的分级结构BiOBr微球和BiOBr厚片分别具有良好的吸附性能和光催化性能,可用于固载型复合光催化材料的制备。（2）采用贵金属沉积、半导体复合等改性方法提高BiOBr纳米片光催化性能,研究了复合光催化剂微观结构、形貌及其与光催化性能之间的构效关系,揭示了不同改性方法增强BiOBr光催化性能机理。结果显示:在不同波长光源（390 ± 20 nm或570±40 nm）辐照下,0.03Ag-0.97BiOBr表面的Ag颗粒分别以电子捕获陷阱和表面等离子体共振效应抑制BiOBr光生电子与空穴的复合。在全波长光源辐照下,两种效应共同作用促进材料光催化性能大幅度提升,光照30 min,0.03Ag-0.97BiOBr对RhB染液降解率为97.50%。g-C3N4和BiOBr复合后主要基于Z-Scheme模型抑制光生载流子复合。在g-C3N4和BiOBr之间添加CNT可以加速复合光催化剂中BiOBr导带光生电子向g-C3N4价带的转移,光生空穴（h+）和超氧自由基（O2-）是BiOBr/CNT/g-C3N4光催化降解弱酸性染料过程中的主要活性基团。能带结构相近的n-Bi4Ti3O12和p-BiOBr复合形成的p-n结受到可见光激发后,通过促使BiOBr光生电子向Bi4Ti3O12导带发生转移,有效降低其与光生空穴的复合。0.2BiOBr/0.8Bi4Ti3O12对弱酸性染料降解率是Bi4Ti3O12和BiOBr 的 1.3 倍。铁电相Ba1-xSrxTiO3内建电场能显著促进与之复合的BiOBr光生载流子的分离。在35℃条件下,铁电0.8BiOBr/0.2Ba0.8Sr0.2TiO3对直接湖蓝5B染液降解率分别是Ba0.8Sr0.2TiO3和BiOBr的1.2倍和1.3倍。研究结果为铁电体内建电场调控光生载流子分离提供了理论依据。（3）纤维固载BiOBr复合光催化材料可有效降低BiOBr团聚,提高其循环使用性能。EG-B/CF中分级结构BiOBr微球（EG-B）均匀分布在碳纤维（CF）表面,CA-B/AF中BiOBr厚片（CA-B）均匀分布在芳纶纤维（AF）表面。以CH2Cl2为溶剂,纺丝液浓度为7 wt%时,可制备出表面孔结构丰富且细度均匀的多孔聚乳酸（PLA）纤维。Ag-BiOBr/PLA中Ag-BiOBr借助PLA成孔时溶剂的挥发暴露于纤维表面,其光催化性能明显优于EG-B/CF和CA-B/AF。氙灯照射60 min,Ag-BiOBr/PLA对直接染料、酸性染料和活性染料降解率均超过99%,循环使用10次后,降解率仍高于93%。固载型复合光催化材料表现出对染料的无选择性降解以及稳定的循环使用性能。（4）以企业染整加工废水为目标降解物,依据GB 4287-2012,第三方检测结果显示光催化降解后废水各项指标满足纺织染整工业水污染排放标准规定的污染物项目排放限值要求。BiOBr基复合光催化材料在印染废水深度处理方面表现出一定的应用价值。