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有机染料、重金属Cr(Ⅵ)是世界公认的主要污染源,普遍存在于水体和土壤中,具有致癌并诱发基因突变的严重危害,对生态环境和人类健康造成极大的潜在隐患。现阶段常用的处理方法存在合成工艺路线复杂、成本高、分离效率低、易导致二次污染等明显缺陷。而光催化技术是目前材料和化学领域的前沿课题,通过简单化学方法和可控结构设计制备一系列纳米材料,其独特的形貌结构能提供较多的活性位点,增大材料比表面积,从而提高光催化效率。1.{0 0 1}面2D单晶BiOCl纳米片是结合燃烧法和酸处理成功合成的环保材料,其优良的表面结构有利于提高可见光下的光催化特性。照射15 min后,罗丹明B(RhB)的光催化降解率高达99.5%,甲基橙(MO)的浓度随着光照时间而急剧下降,并且超过96.5%的MO在20 min内降解完全。表明2D BiOCl纳米片光催化降解RhB效率更高。且该材料裸露的{0 0 1}面加强了可见光照射下的光催化活性。这种方法简单、便宜、可大量生产,这为基于晶面半导体材料的大规模合成、光催化反应等其它领域开辟了一条新的道路。2.通过简单的模板辅助合成,然后进行硫化,设计和制备了一种新型的中空叶子型CuS@SnS2光催化剂,优化合成条件以控制产物的结构。光催化剂的中空结构使其在空腔内进行多次光反射,从而更有效地利用光源。因此,该新材料在可见光照射下表现出优异的Cr(Ⅵ)还原性能,Cr(Ⅵ)的浓度随着照射时间急剧下降,98.6%的Cr(Ⅵ)能在4h内降解完全。该策略提供了用于合成中空纳米叶子型结构材料的新途径,可用于光催化、气体传感和药物传输等方面。3.Sn4+自掺杂中空微米立方SnS通过简单的模板辅助合成,然后在低温下还原来控制设计。原位自掺杂增强了 SnS2和SnS之间的相互作用。光催化剂的3D中空结构由于空腔内的多次光反射而有效提高了光催化效率。因此,该新型材料在可见光照射下显示出优异的Cr(Ⅵ)还原性能,并能高效降解氰化物。Cr(Ⅵ)的浓度随着照射时间急剧减少,并且在50 min内有99.6%的Cr(Ⅵ)降解,同时铬离子可以被完全吸附。此外,氰化物的去除率高达97.2%。结合原位ATR-FTIR光谱技术分析,Cr(Ⅵ)的光催化还原机制被证实为质子耦合电子转移过程。Sn4+自掺杂SnS催化活性的改善可以归因于光致吸收性质和光致电荷载体的有效分离。这为合成中空立方结构材料提供了一种新方法,可用于光催化、能量存储和废水净化等。