随着全球工业化的不断发展,能源消耗和水体污染已成为困扰社会发展与进步的主要问题。因此减少能源消耗和治理水污染成了当前要解决问题的重中之重。基于以上存在的问题,本论文围绕这些展开了以下工作:（1）通过热缩聚的方法制备了非金属纳米复合材料g-C₃N₄/rGO,代替了金属催化剂（在反应系统中金属会被破坏、溶解或分解,也会造成环境污染）和高成本的催化剂,利用可见光催化杂环化合物的芳基化反应。该材料环保、成本低、高效、可循环使用。光催化的结果显示出g-C₃N₄/rGO非金属纳米复合材料在可见光下催化杂环化合物的芳基化反应中表现出了高效稳定的光催化性能。（2）UiO-66/wood膜的设计、合成及其水处理性能研究。以ZrCl₄、对苯二甲酸和乙酸为前驱体,采用溶剂热的方法,在木材三维孔道中原位合成UiO-66MOF纳米颗粒,制备UiO-66/wood膜。UiO-66 MOF具有微介孔结构,可用于吸附水中的有机污染物。木材本身具有不规则且相互连通的三维孔道结构,一方面可以提高水的通量;另一方面,在含有机污染物的水溶液流经木材孔道的过程中,木材不规则的三维孔道结构可以增加有机污染物分子与MOF颗粒的接触机会,进一步提高水中有机污染物的去除效率。由于木材具有良好的机械性能和可加工性能,本课题设计了一体化水处理装置。研究结果表明,在处理速率为1.0×10³ L?m^-2?h^-1时,该一体化水处理装置对多种有机污染物（罗丹明6G、普萘洛尔、BPA、BPS、1-NA）的去除率都达到了96%以上。（3）UiO-66-NH₂/wood膜的设计、合成及对废水中微量重金属离子去除性能的研究。首先制备了UiO-66 MOF,然后通过对不同配体的选择,以ZrCl₄、氨基对苯二甲酸为前驱体,采用溶剂热合成法在木材三维孔道中原位合成UiO-66-NH₂ MOF纳米颗粒,制备UiO-66-NH₂/wood膜。利用-NH₂和重金属离子的配位能力,可用于高效去除水中重金属离子,深度净化被重金属离子污染的水源。研究结果表明,在处理速率为1.0×10² L?m^-2?h^-1时,该材料对重金属离子(Hg²⁺、Cu²⁺)的去除率都达到了90%以上。