中文摘要：

针对工业生产中日益严重的有机废水污染问题，本项目提出了采用Fe2O3/非金属掺杂纳米ZnO复合材料光催化剂降解有机废水的方案，拟从催化化学、光电化学、半导体物理、材料和环境等学科交叉融合的角度，采用理论分析和实验相结合的研究方法，深入研究Fe2O3/非金属掺杂纳米ZnO复合材料制备工艺及紫外和可见光双响应光催化机理，分析非金属及Fe2O3晶型结构与尺寸、复合工艺、复合条件和溶液浓度对高聚物/非金属掺杂ZnO纳米复合材料光催化性能的影响，确定两者阻止电子-空穴复合及扩展响应光谱的协同作用机理。在此基础上研究催化剂投加量、溶液初始pH值、待处理模拟污染物的初始浓度以及通氧等因素对降解效率的影响，给出有机废水降解的最佳反应条件及工艺。本项目研究的Fe2O3/非金属掺杂纳米ZnO复合材料光催化剂具有催化效率高、制作成本低且适宜大规模工业化生产的优点，在工业有机废水处理领域中具有广阔的应用前景。

结论摘要：

本项目研究成果包括以下几方面内容1、用溶胶凝胶方法制备N掺杂的纳米ZnO材料并研究其光催化性能。通过实验选择合适的粒径范围，研究表面形貌、表面积、表面酸性及溶液PH值与光催化效率的关系，采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM-EDX)和透射电镜(TEM)等检测手段对非金属掺杂的纳米ZnO材料的组成、结构与表面物理化学性质进行表征，研究非金属种类、掺杂浓度和工艺等条件对光催化性能的影响，采用甲基橙为模拟污染物，对其光解和光催化行为进行研究，研究提高其光催化效率的方法及工艺。（2）、用水热法制备Fe2O3/非金属掺杂纳米ZnO结构复合材料，利用XRD、SEM-EDX、等表征手段对Fe2O3/N掺杂纳米ZnO复合材料的结构与表面物理化学性质进行表征，研究复合工艺、复合条件、尺寸、质量比和溶液浓度对Fe2O3/非金属掺杂ZnO纳米复合材料光催化性能的影响，确定提高复合材料光催化剂催化效率的工艺。（3）、以水体中的甲基橙、苯胺为模拟污染物，分析所制备的光催化剂的可见光光催化性能，用紫外-可见分光光度计分析光催化产物，确定其光催化效率。对于不同的实验条件，如溶液浓度、生长时间、PH 值和衬底等因素进行实验比较，结合XRD, SEM, EDS等表征手段对实验结果与实验条件之间的关系做定性地讨论和分析。