本论文主要研究了四种纳米复合光催化剂银钛锌、铜钛锌、银镁锌、银锰锌的微波制备方法、表征及催化性能。采用X射线衍射法、傅里叶红外光谱法、扫描电子显微镜法、紫外-可见分光光度法对所合成催化剂的形貌、结构、物相等方面进行表征。使用合成的四种复合材料光催化降解罗丹明B、亚甲基蓝以及含油污水。具体实验内容如下:(1)以饱和碳酸钠溶液做沉淀剂,使用共沉淀方法合成银钛锌、铜钛锌、银镁锌、银锰锌四类复合光催化剂。通过X射线衍射表征,说明合成的催化剂结晶度较好。通过红外表征,说明合成的催化剂表面含有羟基(-OH),M-O(M=Zn,Ti等)等基团。通过扫描电镜表征,可以确定合成的银钛锌、铜钛锌、银镁锌为棒状结构,颗粒之间出现少量团聚现象,银锰锌为葡萄状结构。通过紫外-可见分光光度计表征,证明银、铜、镁、锰的掺杂,可以有效增强催化剂对光的吸收性能,拓宽催化剂的应用范围至可见光区。(2)以亚甲基蓝为模拟降解物,探究了微波法合成银钛锌的最佳反应条件、银的最佳掺杂量、催化剂投放量、降解物初始浓度、催化机理、催化剂循环利用等影响催化性能的因素,并将传统水浴法与微波合成法进行了比较。结果表明,加热温度85℃,微波功率60 W、持续加热15 min为最佳微波合成条件。银掺杂量为2%,向10 mg/L亚甲基蓝溶液中添加0.8 g/L催化剂时,在15 W紫外灯下反应50 min后,降解率最高可达99.32%且降解符合准一级动力学。微波法与水浴法合成的银钛锌光催化剂在光催化降解亚甲基蓝的性能方面没有明显差异。在催化过程中起主要作用的是空穴,催化剂重复利用五次后,降解效果没有明显变化。(3)以亚甲基蓝为模拟降解物,铜钛锌复合物做催化剂,探究了铜的掺杂量、催化剂投放量、降解物初始浓度、pH等因素对催化性能的影响。结果表明:在500 W可见光辐射下,铜掺杂量为1%,pH为13时,向10 mg/L亚甲基蓝溶液中添加0.8 g/L的催化剂时,反应30 min后,降解率最高可以达到96.88%。(4)以罗丹明B为模拟降解物,银镁锌复合物做催化剂,对比了共掺两种金属与单独掺杂一种金属的催化性能。结果表明,向10 mg/L的罗丹明B中添加0.4 g/L的银镁锌催化剂,将其置于15 W紫外光下辐射50 min后,罗丹明B的降解率为98.52%。相同条件下,使用银锌、镁锌催化剂时罗丹明B的降解率分别为96.10%、93.14%。证明两种金属共掺时的催化效果优于单独掺杂一种金属时的催化效果,银镁共掺起到了协同作用。(5)将合成的四种催化剂银钛锌、铜钛锌、银镁锌、银锰锌分别应用于处理含油污水中的标准油成分。结果表明,四种催化剂在降解标准油时表现优异,在紫外灯辐射5 h后,降解率分别可以达到90.15%、87.02%、93.35%、88.95%。在相同反应条件下,使用P25时降解率仅为83.23%。由此可知,四种催化剂均具有较高的实用价值。