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近年来水污染治理已然成为人们普遍关注的问题，尤其是持久性有机污染物(POPs)的去除。POPs对人类的健康和环境有着极其恶劣的影响，因此净化水环境成为了亟待解决的问题。光催化技术作为一种绿色的高级氧化技术，不仅可以解决资源不足问题，将光能转换为氢能；还可以治理环境污染，将有毒有害的污染物降解或矿化成为低毒性甚至无毒性的物质。研究表明，传统光催化剂存在光谱响应范围窄，太阳能利用率低等缺陷，这些因素很大程度限制了光催化的发展和应用。因此，在提高光能转换效率和高效利用优势光催化剂材料方面成为研究者们急需解决的关键科学问题。
目前，ZnS以其材料成本低廉，比表面积大，热稳定性和化学稳定性高，环境友好的特性成为科研工作者研究的热点；除此之外。UiO-66也因具有相同的优势成为科研工作者竞相研究的对象。但是，二者却都因为禁带宽度大，光谱响应范围窄，载流子复合率高的等问题限制了光催化性能的提高。本论文以缺陷构建的方式，通过不同方式对二者进行修饰改性，改善光催化效能，在材料表征分析和性能数据分析的基础上提出了可能的光催化机制，主要研究内容如下：
1.以半导体复合的方式来提高可见光催化性能。采用一锅溶剂热法高温条件下制备了具有S缺陷的Z-型带隙排列的花瓣状纳米ZnS-SnS2异质结。一方面提高了ZnS的可见光响应能力，另一方面利用两相的协同作用加速光诱导载流子的分离。通过多种表征手段对制备的复合光催化材料的结构和性能等进行表征，确定了材料的理论依据。实验结果表明，ZnS-SnS2可有效产生活性自由基，具有在可见光照射下可降解四环素和去除制药废水的优异性能。通过ECOSAR预测进行的毒性评估以及大肠杆菌的生长表明，根据福井指数分析了反应性物种对目标污染物的攻击部位，依据单价单能(EE/O)数值比较目标污染物的降解效率和不同水体的能量消耗。首次在ZnS-SnS2体系中计算的价带偏移(ΔEVBO)和导带偏移(ΔECBO)，ZnS-SnS2可见光催化性能的提高与在CB、VB偏移影响下的Z谱带对准异质结能带结构有直接关系。但该催化剂仍存在循环稳定性较差的问题。
2.与ZnS相比，MoFs材料因其极大地比表面积和孔隙率在光催化领域有很大优势，以掺杂的方式来提高其可见光催化性能。通过溶剂热法和浸渍法两步制备了掺杂改性的球体CuUiO-66。利用多种表征对催化剂进行了详细的分析。X射线衍射比较了CuUiO-66的结晶度差异，发现经掺杂改性的CuUiO-66结晶度和缺陷都显著增强。制备的改性CuUiO-66因缺陷的存在增大了粒子尺寸，加速了光诱导载流子的分离，有效的的增大了比表面积。实验结果显示，可见光催化可有效降解四环素和矿化邻硝基苯酚。CuUiO-66上大的比表面积和高效而且丰富的活性位点，不仅对催化活性的提高有很大的改善，而且对头孢曲松钠有很强的吸附活性，并通过Zeta电位解释了pH对吸附的影响。此外，CuUiO-66在循环稳定性和热稳定性也展现出极佳的性能。因此，制备的CuUiO-66是一种新型，高效，稳定的可见光光催化剂，具备更优异的可见光催化性能。
目前，ZnS以其材料成本低廉，比表面积大，热稳定性和化学稳定性高，环境友好的特性成为科研工作者研究的热点；除此之外。UiO-66也因具有相同的优势成为科研工作者竞相研究的对象。但是，二者却都因为禁带宽度大，光谱响应范围窄，载流子复合率高的等问题限制了光催化性能的提高。本论文以缺陷构建的方式，通过不同方式对二者进行修饰改性，改善光催化效能，在材料表征分析和性能数据分析的基础上提出了可能的光催化机制，主要研究内容如下：
1.以半导体复合的方式来提高可见光催化性能。采用一锅溶剂热法高温条件下制备了具有S缺陷的Z-型带隙排列的花瓣状纳米ZnS-SnS2异质结。一方面提高了ZnS的可见光响应能力，另一方面利用两相的协同作用加速光诱导载流子的分离。通过多种表征手段对制备的复合光催化材料的结构和性能等进行表征，确定了材料的理论依据。实验结果表明，ZnS-SnS2可有效产生活性自由基，具有在可见光照射下可降解四环素和去除制药废水的优异性能。通过ECOSAR预测进行的毒性评估以及大肠杆菌的生长表明，根据福井指数分析了反应性物种对目标污染物的攻击部位，依据单价单能(EE/O)数值比较目标污染物的降解效率和不同水体的能量消耗。首次在ZnS-SnS2体系中计算的价带偏移(ΔEVBO)和导带偏移(ΔECBO)，ZnS-SnS2可见光催化性能的提高与在CB、VB偏移影响下的Z谱带对准异质结能带结构有直接关系。但该催化剂仍存在循环稳定性较差的问题。
2.与ZnS相比，MoFs材料因其极大地比表面积和孔隙率在光催化领域有很大优势，以掺杂的方式来提高其可见光催化性能。通过溶剂热法和浸渍法两步制备了掺杂改性的球体CuUiO-66。利用多种表征对催化剂进行了详细的分析。X射线衍射比较了CuUiO-66的结晶度差异，发现经掺杂改性的CuUiO-66结晶度和缺陷都显著增强。制备的改性CuUiO-66因缺陷的存在增大了粒子尺寸，加速了光诱导载流子的分离，有效的的增大了比表面积。实验结果显示，可见光催化可有效降解四环素和矿化邻硝基苯酚。CuUiO-66上大的比表面积和高效而且丰富的活性位点，不仅对催化活性的提高有很大的改善，而且对头孢曲松钠有很强的吸附活性，并通过Zeta电位解释了pH对吸附的影响。此外，CuUiO-66在循环稳定性和热稳定性也展现出极佳的性能。因此，制备的CuUiO-66是一种新型，高效，稳定的可见光光催化剂，具备更优异的可见光催化性能。