本文采用不同的方法合成了光催化半导体材料,如TiO₂、α-Fe₂O₃和ZnO。利用FESEM、XRD、XPS、UV-Vis等表征手段对合成材料的表面形貌、晶型结构、元素的组成和价态、光吸收性能进行了评价。并且研究了TiO₂纳米管电极和α-Fe₂O₃/ZnO膜电极用于光电催化去除有机/无机混合污染物。主要实验内容包括以下两个部分:1、构建了光电催化体系同时去除氧氟沙星和铜离子的复合物。高度有序的二氧化钛纳米管作为光电催化体系中的光阳极来去除氧氟沙星,铜离子沉积在阴极钛片表面。与光催化、电化学和直接光照法相比,光电催化技术在氧氟沙星和铜离子的去除方面展现了较高的去除效率。电流为8 mA,pH值为2,支持电解质Na2SO4的浓度为0.2 M时,氧氟沙星和铜离子的效果最佳,分别为90.1%和76.8%。并且在氧氟沙星和铜离子混合污染物体系中,氧氟沙星促进铜离子的去除而铜离子抑制氧氟沙星的去除。此外,利用差示脉冲伏安法和高效液相色谱-质谱联用法分析了光电催化系统去除氧氟沙星-铜离子的机理。结果表明,铜离子影响氧氟沙星的去除效率,但它并没有改变氧氟沙星的去除机制。通过伏安分析能够明显的观察到有电活性的中间产物生成并且进一步验证了铜离子抑制氧氟沙星的去除。由高效液相色谱-质谱法确定了氧氟沙星去除过程中的中间副产物,提出了光电催化去除氧氟沙星-铜离子复合物的去除机制。2、采用两步液相沉积法成功的制备了α-Fe₂O₃/ZnO膜电极。在光电催化去除污染物的体系中,采用可见光照射,并施加+1.0 V的电压,以α-Fe₂O₃/ZnO膜电极为光催化剂和工作电极,罗丹明B为模拟污染物。当α-Fe₂O₃膜液相沉积时间为20 min时,罗丹明B的去除效率最佳,达到65.7%。同时α-Fe₂O₃/ZnO膜电极比单一膜电极能更好的去除罗丹明B。采用同一电极,经过4次连续实验显示出了α-Fe₂O₃/ZnO膜良好的稳定性。此外,α-Fe₂O₃/ZnO膜电极在去除无色有机污染物和无色有机污染物与Cu2+混合污染物时都体现出了较好的实验效果。同时,通过一系列的实验提出了α-Fe₂O₃/ZnO复合膜电极光电催化降解有机污染物的机理。