难降解有机污染物由于其生物毒性、持久性对全球环境和人类健康造成严重威胁和伤害。如何有效去除难降解有机物一直是我们面临的一个重要挑战。高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,AOPs)是处理难降解有机污染物最有效的方法之一,具有操作简单、污染物降解效率高等优点,但普遍存在能耗高、成本高等问题。本研究制备了新型低成本氮化碳材料并将其分别用作光催化剂和产硫酸根自由基的非均相催化剂,实现了有机污染物的高级氧化降解。首先研究了基于碳化碳纳米球的光催化过程。以氰胺为前驱体,通过硬模板法成功制备了多孔氮化碳纳米球光催化材料(MCNS)。该材料表现出优异的光催化性能,能在可见光照射条件下氧化降解双酚A。并且,MCNS具有非常优越的循环稳定性。通过分析MCNS的结构、组成、能带结构,阐明了 MCNS相对于传统块状碳化碳材料的光催化性能增强机制:首先,MCNS具有很高的比表面积,不仅可以促进反应底物与催化剂之间的传质,而且可以提供更多的活性位点用于产生光生载流子;第二,MCNS的禁带宽度较窄,不但增加了光生载流子量,而且扩大了对可见光谱的吸收范围;第三,MCNS采用氰胺作为前驱体能够增加其终端的氨基或氰胺缺陷的数量,从而提高电子传递效率,抑制光生空穴与电子的重组。因此,该材料有望实现利用太阳光实现可持续的光催化污染物降解。由于羟基自由基的污染物降解能力有限并且缺乏选择性,因此进一步研究基于硫酸根自由基的高级氧化过程。以氮化碳纳米片(CNS)为载体,采用一步水热法成功制备了 CoFe204-CNS复合材料,并将其用于活化PMS产生硫酸根自由基来降解抗生素磺胺。结果表明CoFe2O4-CNS复合材料不仅具有出优异的PMS催化活性而且具有很好的可循环使用性能。该材料能很方便快速的通过磁场进行分离回收,并且在多次重复使用中显示了很高的稳定性。相比于呈聚集态的CoFe2O4颗粒,CoFe2O4-CNS复合材料中CoFe2O4颗粒均匀的分散在CNS基底上,从而暴露了更多的(?)CoII和(?)FeII活性位点。CNS锯齿状边缘的石墨N还能促进(?)CoII和(?)FeII的再生。因此,CoFe204和CNS之间的协同作用极大地提升了催化剂的催化性能和稳定性。由于具有良好的催化活性、可回收性和长期运行稳定性,CoFe2O4-CNS可作为一种性能优异、低成本的非均相催化剂用于废水和水环境中难降解污染物的高效去除。