近年来,随着传统化石燃料的过度消耗和环境恶化的日益加重,环境问题日渐引起了人们的重视,促使人们迫切寻求清洁的、可持续的能源替代品,以及水净化材料。其中,在各种的清洁能源之中,氢气以取之不尽、低污染、高能量密度和高效率等优点受到人们越来越多的关注。相比于传统的制氢方法,光催化分解水制氢又显得更加清洁和可持续。除此之外,对硝基苯酚（4-NP）作为一种在农业、燃料、制药等废水中一直存在的持久性有机污染物,由于它具有较高的化学稳定性和水溶性,使其在水中得以大量积累,更由于它具有较高的毒性、潜在的致癌性,对环境及人类健康造成了严重破坏,基于此,寻求一种可以有效治理含4-NP的废水的技术同样显得至关重要。此外,有机染料也因其分子结构复杂、在水中的停留时间长、难以自然降解、分布范围广,使得如何处理废水中的有机染料,也成为了亟待解决的问题。基于以上分析,本论文的主要内容如下:1.通过煅烧以Cu（II）离子为中心构建的配位聚合物前驱体,成功地合成了一种高效的催化剂Cu/Cu2O@NC。在这种复合材料中,粒径约6～10 nm的Cu2O纳米颗粒均匀地分布在氮掺杂的介孔碳基质中。煅烧后,部分配位的氮原子取代氧原子掺杂在Cu2O的晶格中,从而产生大量的氧空位。在Cu/Cu2O@NC,电子自旋共振谱（ESR）以及x-射线光电子能谱（XPS）也指认了氧空位存在。在可见光照射下,Cu/Cu2O@NC表现出优异的产H2活性,且产H2的速率可以达到379.6μmol·h-1·g-1,除此之外,它还能光催化降解罗丹明B（RhB）和甲基橙（MO）等有机染料。此外,在硼氢化钠（NaBH4）存在的情况下,Cu/Cu2O@NC复合材料对4-NP的还原转化也表现出显著的催化活性。仅用低至5 mg的催化剂,在250 s中,转换效率几乎就可达到100%。这一突出的产H2特性和去除有机污染物的特性可以归因于氧空位的存在。因而,我们期望所得的Cu/Cu2O@NC能够成为一种获得氢能的新资源,同时也可作为一种极具前景的水净化材料。2.通过煅烧以Ni（Ⅱ）离子为中心构建的配位聚合物前驱体,成功地合成了一种可以用于水处理的磁性复合材料Ni@NC。在这种复合材料中,粒径约3～5 nm的Ni纳米颗粒均匀地分布在氮掺杂的介孔碳基质中。在NaBH4体系中,Ni@NC复合材料在4-NP和4-氨基苯酚（4-AP）的还原转化中同样表现出显著的催化活性。仅用5mg催化剂,在160s中,转换效率几乎可以达到100%,且经过8次循环后,催化效率仍然能保持99%以上。除此之外,Ni@NC对有机染料的催化还原也具有良好的活性,如RhB、MO和亚甲基蓝（MB）。此外,由于其具有合适的孔径和较大的比表面积,使得Ni@NC复合材料也能够用于吸附四环素（TC）和Cr2072-。磁性测试揭示了 Ni@NC的铁磁特性,这也促进了对样品的磁性分离。基于此,Ni@NC有望在废水治理中成为一种极具前景的多功能环境材料。