水中有机染料的去除,是当今世界水污染处理领域的重要课题。非均相芬顿技术作为重要的高级氧化工艺（AOP）,被认为是一种去除顽固有机染料的有前途的方法。这种技术主要依靠铁基固体催化剂中的Fe2+与H2O2之间的芬顿反应,生成的强氧化性羟基自由基GOH)来降解染料,与此同时Fe2+被氧化为Fe3+。在芬顿体系中Fe3+可以通过与H2O2的反应使Fe2+再生,然而其速率极低,使得在芬顿体系中出现Fe3+积累,Fe2+耗尽的情况。这种弱的Fe3+/Fe2+循环能力降低了H2O2的有效利用率,并且阻碍了有机污染物的去除。因此,如何加速Fe2+的再生和提高H2O2的有效利用率已经成为芬顿技术应用中的关键问题。在铁基催化剂中,α-Fe2O3由于其结构稳定,成本低廉,对可见光的吸收能力强以及对环境友好,是最有希望商业化的芬顿试剂之一。然而,与大多数非均相芬顿体系一样,α-Fe2O3芬顿体系也存在Fe2+再生困难和H2O2有效利用率低的重要问题。非均相光芬顿反应受到了科研工作者的重点关注,因为光照能够强化芬顿反应。近年来,光生电子的引入被证明能够通过加速Fe3+/Fe2+循环来优化芬顿反应。此外,针对铁基半导体,如α-Fe2O3,半导体异质结的构造能够有效提高光生电子的利用率,这有助于提升非均相芬顿的催化活性。根据上述机理,本论文以α-Fe2O3为基底,设计并构建了 AgBr/α-Fe2O3和SnO2/α-Fe2O3异质结,旨在提高α-Fe2O3的光芬顿活性,并探索其可能的机理。本论文的主要研究内容如下:（1）通过溶剂热法和沉积法成功制备了 AgBr/α-Fe2O3非均相催化剂,首次将半导体AgBr引入到α-Fe2O3光芬顿体系中。X射线衍射（XRD）和扫描电子显微（SEM）结果表明了 AgBr以斑点状的形式成功负载在α-Fe2O3表面;紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）结果表明AgBr/α-Fe2O3复合材料对可见光有较强的吸收能力;光芬顿催化结果表明,AgBr/α-Fe2O3具有优异的光芬顿催化活性,能在25分钟内将罗丹明B染料降解完全,而单独的AgBr或α-Fe2O3将染料完全除去则需要50分钟。此外,AgBr/α-Fe2O3的光芬顿反应速率常数能够高达0.1438 min-1,其值分别是α-Fe2O3光芬顿反应速率常数（0.0834 min-1）和光催化反应速率常数（0.0O35 min-1）的 1.7 倍和 41 倍。（2）复合材料AgBr/α-Fe2O3优异的光芬顿活性主要归因于催化剂较高的可见光吸收能力,以及AgBr/α-Fe2O3异质结光催化与光芬顿的协同作用。本实验提出了一种可能的AgBr/α-Fe2O3光芬顿催化机理。半导体AgBr在可见光照射下被激发,电子跃迁至导带。在AgBr/α-Fe2O3异质结中,AgBr导带的电子会迁移至α-Fe2O3导带,α-Fe2O3.价带的电子迁移至AgBr价带,就这样通过异质结有效分离了光生载流子。AgBr/α-Fe2O3产生的光生电子一方面直接与H2O2反应生成羟基自由基,另一方面被α-Fe2O3表面Fe3+捕获,加速了 Fe2+的再生,生成的Fe2+进一步活化H2O2,生成强氧化性的羟基自由基,提高光芬顿反应活性。（3）采用两步水热法合成了 SnO2/α-Fe2O3光芬顿催化剂。XRD及XPS测试表明了 SnO2/α-Fe2O3复合材料的成功合成;SEM图像显示了纳米SnO2以斑点状的形式均匀生长在α-Fe2O3颗粒表面;UV-vis DRS光谱显示了 SnO2/α-Fe2O3催化剂在可见光区有较强的吸收;光芬顿测试结果表明了 SnO2/α-Fe2O3复合催化剂对亚甲基蓝染料具有较强的光芬顿降解能力。SnO2的引入使得染料在60分钟内的降解程度由 66%（α-Fe2O3）提升到了 97%（SnO2/α-Fe2O3）。在 SnO2/α-Fe2O3 作用下的光芬顿反应速率常数为0.0537 min.1,不仅是α-Fe2O3光芬顿反应速率常数（0.0191 min-1）的2.8倍,还是α-Fe2O3光催化反应速率常数（0.0019 min-1）的28倍。（4）复合材料SnO2/α-Fe2O3较高的光芬顿活性主要归因于可见光吸收能力的提升,以及染料敏化与光芬顿的协同作用。本实验发现半导体SnO2同样能够促进光芬顿反应,其中SnO2作用主要分为以下三个:第一,提高催化剂对可见光的吸收能力;第二,与α-Fe2O3构成异质结,促进光生载流子的有效分离;第三,作为光生电子的“储存槽”,这些电子来源于受激发的α-Fe2O3和染料分子,加速Fe2+的再生,促进过氧化氢的分解。