近年来,环境污染问题越来越受到人们的关注和重视。在众多污染物中,染料工业产生的废水色度高、水量大、组成成分复杂,对生态环境、人类健康影响严重,属于比较难处理的工业废弃物之一。光催化技术是一种在能源和环境领域有着广泛应用前景的绿色技术,在太阳光照射条件下可将大多数有机污染物降解为无毒的CO2、H2O和其他小分子。在众多可用于光催化反应的化合物中,ZnO和TiO2因其催化活性高、安全无毒、使用寿命长等优点被广泛研究。然而,ZnO和TiO2的催化效率受到以下因素制约：(1)ZnO (Eg=3.3eV)和TiO2 (Eg=3.2 eV)的宽禁带影响了对太阳光能的利用率；(2)ZnO和TiO2半导体表面的光生电子和空穴对极易复合,从而大大降低了催化剂的光催化性能。针对以上问题,本文通过对ZnO粒子的尺度和形貌调控以及通过生成ZnO、TiO2复合物的方法以提高光催化剂的催化效率。主要内容和结果如下：1、以Zn(CH3COO)2·2H2O, LiOH-H2O, Zn(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺(HMT)为原料,结合溶胶凝胶法和水热法制备了不同长径比的ZnO纳米棒。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)等技术对样品进行表征和分析。研究结果表明,通过改变水热过程中反应物的浓度可以实现对ZnO纳米棒吸光性质的调控。同时以亚甲基蓝(MB)为底物,详细地研究了ZnO纳米棒的光催化降解性能,发现水热条件下反应物浓度为12 mM时制备的ZnO纳米棒具有最高的光催化效率,其对MB的光催化降解速率是溶胶凝胶法制备ZnO的6倍。经过5次重复实验后发现ZnO-12 mM纳米棒对MB的光催化降解率仍在80%以上,说明该催化剂可以重复使用。2、以Zn(CH3COO)2·2H2O, LiOH·H2O和氧化石墨烯(GO)为反应物,通过溶胶凝胶法制备了ZnO-GO复合材料。通过对ZnO-GO在不同温度下热处理得到了氧化锌石墨烯复合物(ZnO-rGO)。通过SEM、TEM、XRD、PL、X-射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、热重分析(TGA)等手段对样品进行表征。结果表明,在石墨烯(rGO)片的两面均匀分散着ZnO纳米粒子。与纯ZnO纳米粒子对比,发现ZnO与rGO复合后其晶格常数和带隙宽度都发生了改变。以MB为目标降解物,研究了ZnO-rGO的光催化降解活性。结果表明当热处理温度为200℃,rGO含量为2.5%时,ZnO-rGO复合材料具有最高的光催化活性,其催化效率是纯ZnO纳米粒子的3倍。最优ZnO-rGO复合材料经过5次光催化降解实验后,其催化效率仍在80%以上,而且每次光催化循环实验中,ZnO-rGO复合材料光催化降解MB的效率都比纯ZnO纳米粒子高。3、为了扣除rGO对底物分子过多的吸附而对催化剂光催化效率评价不准的影响,以ZnO-GO为晶种,Zn(NO3)2-6H2O与HMT为反应物,通过水热法制备了含有不同量rGO的ZnO-rGO复合物。通过XRD、SEM、TEM、XPS、Raman、紫外-可见吸收光谱等手段对制得的样品进行了表征。结果表明,在水热过程中由于HMT分解为甲醛和氨,复合物中的GO被还原为rGO。此外,在扣除复合物对底物分子过多吸附的情况下,详细研究了ZnO-rGO复合物光催化降解MB的性能。结果表明制备条件对复合物的光催化活性有很大的影响。这种简单、低成本的制备方法将有利于ZnO-rGO在光催化领域以及其他领域的应用。4、为了提高催化剂对可见光的利用率,在半封闭不锈钢容器中,通过直接加热三聚氰胺或TiO2(P25)与三聚氰胺的混合物,制备了g-C3N4和g-C3N4/Ti02复合材料。得到的样品通过XRD、XPS、紫外可见漫反射光谱(DRS)、PL、TGA、SEM和TEM等手段进行表征。研究结果表明,g-C3N4/Ti02复合材料的微观结构、紫外可见漫反射光谱和荧光光谱随着复合材料中各组分配比的变化而变化。与TiO2相比,复合材料中Ti 3d的XPS峰向低结合能方向略微移动。详细研究了g-C3N4/Ti02复合材料在可见光(400-600 nm)下光催化降解MB的性能。结果表明,与g-C3N4和TiO2相比当复合物中TiO2的含量为26.4 wt.%和80.0 wt.%时g-C3N4/Ti02具有较高的光催化活性。并且具有最优催化活性的g-C3N4/Ti02复合材料经过4次光催化循环实验后,其催化效率仍可达91%以上。