水体中残留的有机污染物由于存在浓度低且难以被微生物降解是目前常规水处理工艺和水质安全领域的一个挑战。开发新型、安全、高效和节能的水处理技术能有效地保障水质的安全。光催化氧化技术可直接利用太阳能来驱动一系列的化学反应,具有能耗低、反应条件温和和无二次污染等优点,是解决水体中残余有机物污染的有效途径。实现这个过程的关键在于寻找和设计高效的光催化剂。目前的光催化材料主要由无机半导体组成,由于其对太阳光的吸收利用效率低和结构修饰难度大,限制了它们在实际生产实践中的应用。本论文研发出以给电子基团调控和构筑的具有高效、廉价和稳定特性好的光催化剂。以多环芳烃中的菲、染料污染物中的亚甲基蓝和工业废水中具有高毒性的焦化废水为研究对象,系统地研究了不同给电子基团修饰和构筑的光催化剂对研究对象废水中典型目标污染物的去除效能、动力学和降解机理。MIL-101（Fe）-X和UIO-66-X（X=-OH,-NH₂,-COOH,-NO₂,-H）这两个系列的MOFs对光的吸收利用效率和光催化降解菲的性能均能够证明不同给电子基团修饰的MOFs对光吸收的响应不同。它们会影响菲的催化降解,并且这个过程遵循-OH>-NH₂>-COOH>-NO₂>-H的规律。这种规律的存在可以被解释为,将没有参与配位的给电子基团引入MOFs中,调节了光催化剂的电负性,导致跃迁电子从配体向金属的转移（LMCT）。根据给电子基团调控规律,指导和原位合成了由-CN直接参与配位的[Cu（L）₂·（CN）]_n（L=4-（3H）喹唑酮）和{[Cu^Ⅱ（H₂O）₄][Cu₄^Ⅰ（CN）₆]}_n新型光催化剂。[Cu（L）₂·（CN）]_n光催化剂的原位合成机理表明,配合物中空的金属离子位点对催化裂解乙腈中的C-C键断裂起着主要作用。具有可见光响应的[Cu（L）₂·（CN）]_n光催化剂在光催化降解有机染料亚甲基蓝分子的过程中,亚甲基蓝分子结构中的酰胺键最先断裂,随后被进一步分解为小分子酸、CO₂和H₂O。利用低毒性的乙腈作为原料,通过配合物中的金属离子催化乙腈分子结构中的C-C裂解引入-CN的方法,成为原位合成-CN构筑的光催化剂的方法学指导。所研制的{[Cu^Ⅱ（H₂O）₄][Cu₄^Ⅰ（CN）₆]}_n光催化剂是直接由无机离子构筑的配位聚合物,被称之为无机配位聚合物。该聚合物在200-720 nm的紫外可见光范围有超过50%的光吸收,能利用可见光来高效催化降解有机染料亚甲基蓝。当聚合物被成功地被剥离成非晶态的量子片后,由于更多的金属离子位点得到利用,其光催化降解亚甲基蓝的速率得到了明显的提升,能达到2.50 mg·L^-1·min^-1的水平。并且,即使有大量的无机离子存在,该量子片仍然可以有效地光降解亚甲基蓝分子。除此之外,{[Cu ^Ⅱ（H₂O）₄][Cu₄^Ⅰ（CN）₆]}_n量子片还能高效地光催化降解焦化废水中苯酚类污染物和经生化处理后废水中残留的苯胺类和喹诺酮类有机污染物。这种基于混合价态的量子片光催化剂能用于捕获更多的太阳光以进行环境净化,为开发下一代单层二维材料光催化剂铺平了道路。本文系统的研究了给电子基团对光催化剂的影响。得出的给电子基团调控规律不仅仅为今后设计和合成新型、高效的光催化剂提供了理论基础,而且还为拓宽光催化剂在实际废水应用提供了技术的方法学。