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半导体TiO2光催化剂,因其具有价格低廉、无毒性和高效的催化性能,在印染废水治理上得到了广泛的应用。但是未经改性的半导体TiO2光催化剂因其禁带宽度的限制,只能吸收紫外光,从而使得可见光催化效率低,影响了其在实际生产中的应用。目前,提高TiO2可见光催化性能的研究主要集中于金属离子掺杂、碳等无机物的修饰以及贵金属纳米粒子的负载等单一修饰改性处理,这种处理限制了催化剂各组分间的协同增强效果。为此,本论文中预先利用Sn2+与TiO2间的无机嫁接作用,对商业化德固赛P25-TiO2催化剂进行了表面修饰改性,增加了TiO2表面官能团密度。随后,利用Sn2+/Sn4+较低的化学还原电势原位还原贵金属前驱体,得到均匀分散的贵金属纳米粒子和SnOx双功能修饰的TiO2光催化剂。利用透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）、N2物理吸附、X射线能谱（XPS）和紫外可见漫反射（UV-Vis DRS）等一系列物理化学表征手段,考察了三元复合光催化材料的结构和性能特点。以氙灯作为可见光源,考察了三元复合光催化剂在可见光降解染料中的应用,探讨贵金属纳米粒子和SnOx双功能修饰对TiO2光催化剂的催化性质的提升效果,并通过对催化剂中贵金属前驱体的添加量的调节,获得性能优异的三元复合光催化剂。明确了各因素对改善催化剂催化性能的作用机制,并据此提出了光催化剂的降解原理。最后考察了催化剂实际使用过程中水源和混合染料对催化剂性能的影响。具体的研究内容如下:1.首先考察了Au纳米粒子和SnOx双功能修饰对TiO2光催化剂的提升机制。本部分以P25-TiO2、氯金酸、氯化亚锡等为原料,通过Sn2+的原位还原法制备出了三元异质结构的TiO2/SnOx-Au催化剂。TEM分析表明Au纳米粒子均匀分散于TiO2表面,UV-Vis DRS的结果表明Au和SnOx的双功能修饰既可以提高TiO2在可见光的吸收效果,又可以降低TiO2的禁带宽度。制得的TiO2/SnOX-Au复合催化剂对亚甲基蓝的可见光降解效率不仅优于未经修饰的TiO2催化剂,同时也高于只经Au或者SnOx修饰的TiO2催化剂。2.采用类似的Sn2+的原位还原法,制备了三元复合TiO2/SnOX-Ag光催化剂。利用XPS着重研究了费米能级较Au低的Ag纳米粒子的引入对SnOx物种的化学环境的影响。通过改变AgNO3的添加量,得到了粒径各不相同的Ag纳米粒子修饰改性复合光催化剂。结果发现Sn物种在TiO2/SnOx-Ag光催化剂中是以SnO2和Sn O共存。当Ag的名义添加量为2 wt%时,对应的TiO2/SnOx-Ag光催化剂的可见光降解亚甲基蓝的催化性能最佳。3.利用优选出的最佳贵金属含量的三元异质复合材料为光催化剂,考察催化剂在不同水源（去离子水、自来水或钱塘江水）和不同种类染料（罗丹明B或罗丹明B与亚甲基蓝的混合物）的催化降解效果。结果表明制得的贵金属纳米粒子和SnOx双功能修饰的TiO2复合催化材料的适用性较强。同时发现制备的光催化剂经连续5次循环使用后仍具有较好的光催化性能,具有良好的应用前景。