随着工业的快速发展及人口的急剧增长,农药、酚类、抗生素等新兴环境污染物在水体中的积累急剧增多,对水体环境造成了严重威胁,解决水体污染问题刻不容缓。在众多解决水体污染方法中,光催化技术凭借其直接利用太阳能、无二次污染等优点脱颖而出,引起研究者的广泛关注。但是,制备光吸收范围广、催化活性高、稳定性强的新型光催化剂仍是光催化技术面临的巨大挑战。此外,对污染物的降解途径、产物和毒性进行系统化分析十分必要,但目前仅有少量研究报道。钒酸镧（LaVO₄）具有较高的化学稳定性、良好的光学特质和一定的表面催化性能,是一种极具潜力的新型光催化剂。但之前对LaVO₄的研究主要在其光致发光性质上,其光催化活性方面的报道较少,这主要因为LaVO₄光吸收能力仍不是很高,且在催化过程中光生载流子易复合。在本论文中,通过碳材料对LaVO₄进行修饰,提高LaVO₄载流子分离效率;通过优化LaVO₄的合成方法,本质上改善LaVO₄降解活性;在此基础上引入氮化碳（C₃N₄）调控LaVO₄光生电荷迁移路径,增强光催化性能。本文主要研究内容如下:1.利用碳管（CNT）对LaVO₄进行修饰改进,通过一步水热法构建CNT/LaVO₄复合体系并对其化学结构和微观形貌等进行分析。优化后的CNT/LaVO₄纳米结构具有良好的光降解活性和稳定性。0.1%CNT/LaVO₄对四环素（TC）的降解率最高,是单体LaVO₄的2倍。实验证明,该设计成功加速了光生载流子的分离。电子自旋共振（ESR）技术、自由基捕获和质谱分析（MS）探究了光催化过程中的活性物种、中间产物、降解路径和反应机理。生物毒理实验证明降解后的TC产物毒性显著降低。2.采用一步水热法制备了GO/LaVO₄材料,提高了四环素（TC）和萘普生（NPX）的光催化降解效率。0.01%GO/LaVO₄的降解速率最高,分别是单体LaVO₄的3.46倍（TC）和2.29倍（NPX）。利用质谱MS对生成的TC中间体及转化路径进行了探究。毒理学实验证明降解完的TC溶液毒性被消除。结果表明,氧化石墨烯（GO）突出的导电子能力有效促进了材料的吸光能力及e^-/h⁺的分离和迁移。3.优化LaVO₄的合成条件得到LaVO₄纳米棒,改善了单体LaVO₄的光催化性能。在此基础上,引入C₃N₄,构建具有Z型机制的C₃N₄/LaVO₄（CNL）复合光催化体系。对TC和NPX的光降解实验证明,5%CNL表现出最好的光催化活性,分别是单体LaVO₄的3倍（TC）和2.5倍（NPX）且稳定性较好。能带结构,自由基捕获实验和ESR分析表明,在可见光照射下,LaVO₄较负的价带（VB）上的h⁺和C₃N₄较正的导带（CB）上的e^-发生重组,降低了e^-/h⁺对的复合率,C₃N₄的VB上的h⁺和LaVO₄的CB上的e^-参与最终的光催化过程,同时实现了高强度的氧化还原能力和对太阳光的高效利用,实现了污染物的快速降解。