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清洁消毒是人们健康生活的安全保障,传统的消毒技术往往伴随消毒副产物的产生。太阳光催化技术具有绿色、清洁、工艺简单、常温反应等优点,基于太阳光催化的消毒技术受到了广泛地关注和研究。本文设计合成了一类Zn O/g-C3N4异质结催化剂,并以实际的城市再生水为研究对象,构建了模拟太阳光条件下原位生产H2O2并用于消毒的光催化技术,为实现以太阳光能为驱动力的再生水消毒提供了新的思路。为提高光催化生成H2O2性能,对合成g-C3N4的前驱体种类进行了优化筛选,制备了Zn O/g-C3N4异质结催化剂。结果表明,硫脲和尿素按1:1比例煅烧得到的g-C3N4材料具有较小的禁带宽度（Eg=2.62 e V）、较大的比表面积(SBET=43.010 m~2·g-1)和高效的载流子分离率。随着Zn O含量增加至5%、10%和15%,复合材料的禁带宽度分别降至2.60、2.56和2.58 e V,这有利于光催化效率的提高。Zn O的引入改变了g-C3N4的表面形貌,减小了材料的孔体积,由0.3532 cm~3·g-1降至0.2890 cm~3·g-1。Zn O与g-C3N4通过异质结界面形成Z-scheme电荷转移路径,g-C3N4的光生电子得以高效利用。构建了太阳光照射下生产H2O2的工艺,对影响H2O2产生的工艺条件进行了优化并推导了其生成途径。实验结果表明,在起始p H=3、催化剂浓度1 g·L-1、牺牲剂（乙醇）添加量10 vol%、O2曝气时间30 min的最优条件下,10%Zn O/g-C3N4异质结催化剂的H2O2产量在8 h后达到5312.41μmol·L-1,约为纯g-C3N4样品的2.65倍。Zn O的复合提高了异质结催化剂对各个太阳光波段的光响应能力,加快了电荷传输,因此大大提高了H2O2的产量。通过对e-和·O2-等活性物质的清除实验,证明e-与O2的还原反应是太阳光催化H2O2生成的主要途径。经过10次循环重复实验后,10%Zn O/g-C3N4催化剂的H2O2产量为3895.5μmol·L-1,是首次循环的77%,证明了催化剂的性能稳定性。构建了太阳光激发下利用原位生成的H2O2对城市再生水进行消毒的工艺。在最佳工艺条件下,60 min后工艺对大肠菌群的杀菌率达到了97%以上,80 min后达到100%;处理20 min后对霉菌实现了完全灭活。在太阳光的照射下,原位生成的H2O2被转化为具有强氧化能力的·OH和·O2-等活性物种,其消毒贡献率分别为44.2%和40.4%。太阳光/H2O2消毒工艺具有持续的抑菌效果,且对水样中的溶解性有机物具有良好的去除能力。对影响消毒效果的水质条件进行了测试和评估,在p H=2～7、COD浓度0～100 mg·L-1、光照强度20～80 m W·cm-2、浊度0～12 NTU的范围内,80 min内工艺的杀菌率均在80%以上。以上结果证明了工艺具有良好的稳定性和适用性,为城市的再生水消毒和利用提供了理论参考。