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光催化技术是一种在环境和能源领域有着重要应用前景的绿色技术,其有望成为解决当今社会面临的环境污染和能源危机两大问题的有效途径之一。目前,光催化技术主要应用于有机污染物降解和分解水制氢等方面。由于光催化技术符合绿色化学理念,因此它在有机合成方面的应用也越来越受到关注。本论文主要研究利用光催化技术在水中实现硝基苯类有机物的光催化加氢并探讨其机理。在研究中,通过X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱、X射线光电子能谱、透射电镜和电化学等表征手段对光催化剂的晶体结构、光吸收性能、表面状态、形貌和能带结构进行详细的研究,采用电子自旋共振和气质联用技术探究硝基苯类有机物光催化加氢的反应机理。主要的结论如下：(1)采用溶胶-凝胶法制备的SrBi2Nb2O9光催化剂(带隙为3.5 eV)在紫外光下可以高效稳定地实现对硝基苯胺的光催化加氢。SrBi2Nb2O9的高光催化活性可以归结于其光生电子强的还原能力。(2)通过溶胶-凝胶法成功地制备了PbBi2Nb2O9光催化剂(带隙为2.8 eV)。所制备的样品在可见光下对对硝基苯胺表现出良好的光催化加氢活性。PbBi2Nb2O9的光生空穴与C2042-反应产生的·CO2自由基和PbBi2Nb2O9的光生电子是主要的活性物种。(3)CdS光催化剂(带隙为2.4 eV)在可见光下可以高效稳定地将对硝基苯胺光催化加氢为对苯二胺。甲酸铵作为空穴捕获剂能有效地捕获光生空穴抑制CdS的光腐蚀现象并产生活性物种(·C02-自由基和光生电子)。(4)In2S3光催化剂(带隙为2.0 eV)在三乙醇胺作为空穴捕获剂时可以高效稳定地实现对硝基苯胺的可见光光催化加氢。进一步的实验结果揭示了In2S3的光生电子作为主要活性物种。(5)通过光催化剂(TiO2和ZnO)在光照下产生的.OH自由基可以与醇分子(甲醇、乙醇和异丙醇)反应产生相应的醇自由基。这些醇自由基具有一定的还原能力,它们可以将对硝基苯胺加氢为对苯二胺。(6)利用Bi2MoO6光催化剂(带隙为2.7 eV)在可见光下实现其它硝基苯类有机物(硝基苯)的光催化加氢。Bi2Mo06的光生电子作为主要活性物种参与硝基苯的光催化加氢。在本论文中,我们实现了利用光催化技术在水中将硝基苯类有机物光催化加氢为苯胺类化合物并对其机理进行了深入的研究,希望能为理解光催化的本质、开发高效的可见光响应型光催化剂和拓展光催化技术在有机合成方面的应用提供一定理论和实验指导。