随着工业的快速发展,废水的种类和数量日益增加。有毒有害污染物引起的环境问题已成为21世纪影响人类生存与发展的重大问题。半导体光催化氧化技术是一种新型的现代化水处理技术,对多种有机物污染物有明显的降解效果,具有广泛的应用前景。但光催化氧化技术在使用过程中容易发生团聚且不易回收,若将其负载在载体上,可显著提高纳米颗粒的分散性和稳定性,且有利于材料的回收利用。纤维素可降解、对环境不产生污染,并可加工成各种形状,属于理想的天然高分子载体材料。本论文以纤维素为载体,通过微波辅助加热或者离子液体的调控作用制备光催化剂,并将其负载在纤维素载体上,制备光催化复合材料,用于甲基橙、罗丹明B及模拟抗生素废水的吸附-光催化降解,同时对该复合材料的稳定性及重复利用性能进行研究。(1)以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐BMIMCl为反应介质,钛酸丁酯作为钛前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO2,并将其负载在纤维素上,制备纤维素/TiO2复合材料,采用单因素实验对反应条件进行优化。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外光漫反射(DRS)及热分析仪(TG)对复合材料结构及性能进行表征。以紫外光为光源,研究纤维素/TiO2复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解性能,并对材料的循环利用性能进行研究。结果表明:采用离子液体BMIMCl作为反应介质,可在常温常压下制备出高活性的光催化复合材料;TiO2负载于纤维素后的复合材料对甲基橙的降解率在80 min就可达到97%,与未负载的纳米TiO2光催化剂相比,复合材料对甲基橙的降解率提高了 37%。纤维素/TiO2复合材料重复利用4次后对甲基橙的降解率仍能达到63%。(2)采用微波辅助离子液体法(MAIL)制备纤维素/SnS2光催化复合材料,研究不同种类离子液体对SnS2对结构及形貌的影响,对复合材料制备影响条件进行优化(如微博辐射时间、温度等),并对材料的结构进行表征。结果表明,所制备的SnS2为六方相,复合材料呈纳米薄片层状结构,晶面间距约为0.52 nm;离子液体类型对SnS2结构及形貌具有较大影响;较未负载的SnS2相比,复合材料具有较大的可见光吸收区域及较大比表面积;采用微波加热方法可降低SnS2的合成时间和温度,在微波辐射温度为120℃,辐射时间20～80 min时,所制备的再生纤维素/SnS2复合材料在可见光照射下对20 mg/L罗丹明B的去除率在3小时内可达100%,在重复使用5次后对罗丹明B的可见光降解率仍可达88%。(3)以氟喹诺酮类抗生素氧氟沙星和诺氟沙星为去处对象,研究纤维素/SnS2复合光催化材料对抗生素的可见光催化降解性能,研究光催化降解条件对其降解效果的影响,并对复合材料的稳定性进行初步探讨。结果表明,当氧氟沙星溶液和诺氟沙星溶液呈酸性条件下时,纤维素/SnS2复合材料对其光催化效率较好,且当复合材料添加量为0.05 mg时,处理50 mg/L的抗生素,在3h内可达97%。复合材料具有较高的稳定性,在经3次循环利用后对氧氟沙星和诺氟沙星降解率保持在60%以上。