人类社会的高速发展往往伴随着生态环境的破坏,其中一个紧迫的环境问题就是水体污染。有机物特别是染料造成的废水危害性强、自然降解性差,找到高效的处理这种污染的技术手段是当务之急。在所有治理方案中,光催化技术节能、绿色、无二次污染,是极具潜力的途径之一。然而,目前光催化剂在可见光利用效率、催化活性及使用寿命等方面仍存在较多不足,为此本研究从这些不足出发,分别使用二吡啶基苯有机敏化剂和氧化石墨烯配合金属原子对二氧化钛进行了结构调控,获得了具有良好光生电荷分离和输运性能的光催化体系,提高了光催化性能。首先,通过间苯二甲醛、乙酰乙酸乙酯及醋酸铵的一锅法反应,制备了间-二氢吡啶苯(HPB),脱氢芳构化后得到具有间-二吡啶苯骨架的酯类有机敏化剂。(EPB),并水解后得到带有多羧基的有机敏化剂(APB)。然后,利用水热反应,实现了有机敏化剂EPB和APB对纳米二氧化钛的表面改性,并研究了改性催化剂的表面结构特点和使用性能。研究表明,间-二吡啶苯类敏化剂能够牢固地结合在二氧化钛表面,起到增强光生电荷输分离、吸附有机染料及拓宽吸收光谱的作用,大大提高了对染料废水的光催化降解能力。为了进一步提高纳米二氧化钛的可见光响应活性,首先超声搅拌混合方法,利用氧化石墨烯改造了二氧化钛表面结构。然后,采用原位光催化还原方法,实现了单原子层银在氧化石墨烯改性纳米二氧化钛表面的负载。光催化反应实验表明,负载银原子后的光催化剂结合了二氧化钛、石墨烯及金属原子三方面的优势,极大地提高了光催化性能,甲基橙废水在可见光照射20min后,即可达到92.6%的降解率。同时,室内环境下的研究表明,改性后的光催化剂在室内自然光线下即具有较好的光催化活性。以上研究表明,针对纳米二氧化钛的改性研究,需要从拓宽吸收光谱、提高光生电荷分离性能、增强表面对有机染料的吸附能力等多方面进行,在合适的多物质组合改造下,可以获得更高催化性能的光催化剂。