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开发与利用生物质资源，可有效解决能源危机和环境问题。本文以微晶纤维素（MCC）为原料，采用硫酸水解法制备了纳米微晶纤维素（NCC），以得率、粒径分布、电位值为评价目标优化了酸解过程的反应条件。得出硫酸法制备NCC的最佳制备工艺为：MCC：H2SO4=1:15，硫酸浓度为58wt%，反应时间为90min，反应温度为50℃，此条件下NCC得率为64.97%，电位绝对值为14.84mV，平均粒径为334.52nm。NCC的结晶结构为纤维素Ⅰ型。采用Hummers法制备氧化石墨烯（GO），制备NCC-GO和NCC-rGO复合材料。
此外，以NCC为基材，采用一步水热法及冷冻干燥手段，逐步进行了TiO2/NCC、N-TiO2/NCC、N-TiO2/NCC-rGO复合材料的制备，并以苯酚为目标污染物进行光催化性能考察。在筛选苯酚溶液降解反应条件的基础上，进行了复合材料的结构表征及性能研究，结果表明：降解过程中的温度、光照强度、灯带功率等均会对反应结果产生较大影响，在蓝光光照180min，0.1g催化剂加量，0.025g/L苯酚初始浓度的反应条件下可达到最佳的反应性能；生物质复合材料的制备对TiO2的晶型结构未产生影响，仍以结晶度较高的锐钛矿型存在，且较TiO2的可见光催化性能有较大提高；TiO2/NCC0.5可达到37.82%的苯酚降解率；N0.6-TiO2/NCC可达到55.43%的降解率；N-TiO2/NCC-rGO0.05可达到77.3%的降解率；N-TiO2/NCC-rGO的禁带宽度为2.91eV，吸收边带为444nm。
为了进一步研究Cu2+的负载对催化剂结构及性能的影响，采用浸渍法和水热法两种负载方法制备了Cu①/N-TiO2/NCC-rGO和Cu②/N-TiO2/NCC-rGO，XRD表征前者为离子型负载，后者有单质铜及Cu2O的生成。Cu①/N-TiO2/NCC-rGO和Cu②/N-TiO2/NCC-rGO的禁带宽度分别为2.80eV和2.89eV，吸收边带分别为482nm和459nm。考察了负载量对催化剂结构和性能的影响，10%Cu①/N-TiO2/NCC-rGO的比表面积为87.42m2·g-1，孔容为0.37cm3·g-1，平均孔径为13.83nm；Cu①/N-TiO2/NCC-rGO的降解率最高可达78.91%，Cu②/N-TiO2/NCC-rGO的降解率最高可达75.08%，降解率与负载前相差不大，但Cu2+的负载大大缩短了反应时间。
此外，以NCC为基材，采用一步水热法及冷冻干燥手段，逐步进行了TiO2/NCC、N-TiO2/NCC、N-TiO2/NCC-rGO复合材料的制备，并以苯酚为目标污染物进行光催化性能考察。在筛选苯酚溶液降解反应条件的基础上，进行了复合材料的结构表征及性能研究，结果表明：降解过程中的温度、光照强度、灯带功率等均会对反应结果产生较大影响，在蓝光光照180min，0.1g催化剂加量，0.025g/L苯酚初始浓度的反应条件下可达到最佳的反应性能；生物质复合材料的制备对TiO2的晶型结构未产生影响，仍以结晶度较高的锐钛矿型存在，且较TiO2的可见光催化性能有较大提高；TiO2/NCC0.5可达到37.82%的苯酚降解率；N0.6-TiO2/NCC可达到55.43%的降解率；N-TiO2/NCC-rGO0.05可达到77.3%的降解率；N-TiO2/NCC-rGO的禁带宽度为2.91eV，吸收边带为444nm。
为了进一步研究Cu2+的负载对催化剂结构及性能的影响，采用浸渍法和水热法两种负载方法制备了Cu①/N-TiO2/NCC-rGO和Cu②/N-TiO2/NCC-rGO，XRD表征前者为离子型负载，后者有单质铜及Cu2O的生成。Cu①/N-TiO2/NCC-rGO和Cu②/N-TiO2/NCC-rGO的禁带宽度分别为2.80eV和2.89eV，吸收边带分别为482nm和459nm。考察了负载量对催化剂结构和性能的影响，10%Cu①/N-TiO2/NCC-rGO的比表面积为87.42m2·g-1，孔容为0.37cm3·g-1，平均孔径为13.83nm；Cu①/N-TiO2/NCC-rGO的降解率最高可达78.91%，Cu②/N-TiO2/NCC-rGO的降解率最高可达75.08%，降解率与负载前相差不大，但Cu2+的负载大大缩短了反应时间。