我国水体富营养化日益严峻,藻类大量生长、水体富营养化引起的蓝藻爆发问题已成为制约我国社会和国民经济持续发展的重大环境问题。因此,找到一种具有杀藻效率高、环境友好性和资源节约性的材料是目前亟待解决的问题。在水处理技术中,光催化氧化法具有高效、无二次污染等特点,在有机物的光催化降解、藻类的去除等方面都有应用。本论文以p型半导体Cu₂O和n型半导体TiO₂为基础,研究制备了两种粘土矿物/TiO₂/Cu₂O复合材料。利用Cu₂O能够被可见光激发的性能,与TiO₂一起形成复合半导体体系,结合粘土矿物（本文选取累托石与水滑石）对铜绿微囊藻细胞良好的捕集性能及对Cu₂O的调控作用,实现一体化光催化除藻体系。充分利用铜绿微囊藻水华爆发时光照充分、过饱和溶解氧等自然规律实现对微囊藻水华水体的治理。主要的研究内容如下:1.通过共沉淀法制备了累托石/TiO₂/Cu₂O和水滑石/TiO₂/Cu₂O复合材料,并通过XRD、SEM、TEM、Uv-vis DRS、BET等一系列表征手段,分析累托石、水滑石、Cu₂O、TiO₂及其复合材料的晶体结构、形貌特征、光吸收特性以及比表面积等特征。2.对Cu₂O与TiO₂形成的p-n异质结结构进行研究。分别研究了异质结结构的晶体结构与形貌特征;异质结结构对光响应范围的拓展性能;异质结结构对载流子分离的促进作用;异质结结构对载流子复合的抑制作用;最后研究了异质结结构对光催化性能的促进效果。3.以水华优势藻种铜绿微囊藻为研究对象,研究了粘土矿物/TiO₂/Cu₂O构建的复合半导体体系的光催化杀藻性能。通过改变投加量、光照、通氧量等条件,研究了光、氧等自然环境因子的变化对粘土矿物/TiO₂/Cu₂O体系杀藻性能的影响。4.通过测定累托石/TiO₂/Cu₂O,水滑石/TiO₂/Cu₂O两种光催化除藻剂三次回收利用实验,同时测定了除藻剂光催化过程中溶液中铜离子浓度,研究了光催化除藻剂的稳定性。同时通过不同体系光催化杀藻实验,探究了粘土矿物/TiO₂/Cu₂O体系杀藻机理。结果表明,粘土矿物/TiO₂/Cu₂O复合材料中的粘土矿物作为载体能够很好的吸附藻细胞,TiO₂/Cu₂O复合半导体中的p-n异质结结构增强了半导体的光催化效果,从而使得粘土矿物/TiO₂/Cu₂O半导体光催化剂具有良好的杀藻效果。