因为SO_x排放导致的空气污染是目前世界上最严重的环境问题之一。空气中SO_x的来源主要是含硫化合物如二苯并噻吩(DBT)及其衍生物的燃烧、汽车尾气排放等。含硫有机化合物对环境具有破坏性而且很难从油品中脱除。目前的加氢脱硫技术(HDS)条件苛刻(如需要高温、高压且消耗大量氢气等),不仅操作成本高昂,而且油品的辛烷值也有所损失。因此,非加氢脱硫方法在超低硫含量的清洁油品生产方面具有重要意义。氧化脱硫法(ODS)操作条件温和且反应过程中不消耗氢气,是目前最具潜力的脱硫方法之一。其中,光催化氧化法从油品中脱除含硫化合物既清洁又环保,近些年吸引了越来越多的关注。传统光催化剂TiO₂具有化学稳定性高、无毒、原材料易得等特点,被广泛用作去除环境污染物的光催化剂,但关于二氧化钛基复合光催化剂的控制合成及其在催化脱硫方面的应用仍需进一步探索。本文利用水热法成功制备了暴露(001)晶面且厚度为5 nm左右、边长为60⁸0 nm左右的锐钛矿TiO₂纳米片。探索了HF加入量及煅烧处理对TiO₂纳米片形貌的影响。实验证明,HF的引入有利于TiO₂的取向生长及其纳米片状结构的稳定存在。TiO₂纳米片在含硫化合物降解方面表现出一定的光催化活性,在环境净化和油品脱硫方面有着潜在的应用。该工作为TiO₂纳米粒子的形貌控制提供了一种思路。利用硼氢化钠还原法成功制备了复合光催化剂Au@TiO₂。首先制备出片状TiO₂作为基底,然后将Au纳米粒子均匀沉积在TiO₂纳米片上。所得Au@TiO₂对DBT降解表现出良好的光催化活性,模拟太阳光照射下6 h DBT的降解率可达36.4%。同时,该复合光催化剂可以循环使用三次,但其光催化性能的稳定性有待进一步提高。该合成路线简单易操作,此外,表面Au的存在将TiO₂的光响应范围由紫外拓宽至可见光区域。因此,Au@TiO₂复合光催化剂在可见光催化水净化和环境治理方面有着潜在的应用前景。单斜晶系的BiVO₄(m-BiVO₄)带隙窄(2.4 eV)、稳定性高、光催化降解有机污染物和产氧性能好,是潜在的高效光催化材料,但是存在光生电荷分离程度低、转移能力差的缺点。通过对催化剂的形貌控制、异质结构筑可更有效地实现电子空穴对的分离。本文先用水热法制备了暴露(001)晶面的锐钛矿TiO₂纳米片,之后再将量子尺寸的m-BiVO₄与TiO₂纳米片复合为Q-BiVO₄@Ti O₂(Q=quantum dots)复合光催化剂。通过调节BiVO₄前驱体用量,制备出不同组成的x wt%Q-BiVO₄@TiO₂复合光催化剂(x=0、1、3、5、10),并对其模拟太阳光照射下氧化降解DBT的光催化性能进行了研究,证实所得复合光催化剂中BiVO₄的最佳含量为5 wt%。进一步实验证实5 wt%Q-BiVO₄@TiO₂模拟太阳光催化氧化降解DBT的最高降解率可达80%,而且循环4次之后降解率基本不变,但长期循环稳定性有待进一步提高。