通过水相沉淀的方法制备聚丙烯腈PAN,采用乌氏粘度计测定PAN的粘均分子量。对PAN颗粒进行热处理,考察不同热处理时间,热处理温度对环化聚丙烯腈CPAN颗粒结构的影响。采用红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)、荧光光谱(PL)、X射线光电子能谱(XPS)、热重-差热(TG-DSC)等手段对CPAN进行表征。结果表明,热处理后,PAN结构中的-C=N基团转化为-C=N-基团,从而形成了-C=N-C=N-共轭结构,且随着热处理时间的延长和热处理温度的提高,CPAN的相对环化率增大。-C=N-C=N-共轭结构的形成促进了 CPAN颗粒对可见光的吸收,且随着热处理时间的延长和温度的提高,CPAN对可见光的吸收能力增强。环化后的CPAN中的Cls和Nls的结合能也证明-C=N-C=N-共轭结构的形成。以罗丹明B作为模型污染物,考察不同条件(不同热处理时间、热处理温度)下热处理得到的CPAN颗粒在可见光下的光催化活性和稳定性。结果表明,当PAN的粘均分子量为1.2×105,热处理温度为220 ℃,热处理时间为2.0 h时,CPAN颗粒的可见光催化效果最好。探讨了 CPAN颗粒降解罗丹明B的降解机理。采用紫外可见吸收光谱仪及高压液相色谱仪对罗丹明B的降解过程进行了测试,结果表明,罗丹明B的降解过程经过了逐步脱乙基过程和进一步降解过程。采用循环伏安法测定CPAN的氧化还原曲线,进一步计算得到其导带和价带的能势。当降解体系中加入对苯醌作为过氧自由基捕捉剂时,明显抑制了 CPAN颗粒对罗丹明B的降解速率。表明CPAN降解罗丹明B的主要活性中心为电子,光生电子可以将吸附在CPAN颗粒表面的O2还原为·O2-,其可以直接降解罗丹明B污染物。循环实验表明,随着循环次数的增加,CPAN的光催化活性明显增强,因此,CPAN作为可见光催化剂具有很好的应用前景。