随着工业的快速发展以及人们生活水平的提高,水体污染问题日益严峻。其中氨氮是造成水体富养化的因素之一。发展研究处理氨氮废水的光催化技术已经成为水污染处理的一个热点。在太阳光光谱里,红外光（760-3000 nm）占比为53%,紫外光（波长<400 nm）的辐射能与可见光（400-760 nm）辐射能的占比分别为4%、43%。在过去几十年里,人们的研究主要集中在紫外光和可见光。因此开发能够响应近红外半导体材料,对充分利用太阳能具有十分重大的意义。本文以硒化钼（MoSe₂）为主体材料并将其与活性炭（AC）、富勒烯(C₆₀)、石墨烯（rGO）和氮杂石墨烯（NG）生成复合光催化剂,分别研究了它们在近红外光降解氨氮的性能。主要内容如下:第一、通过水热法合成了MoSe₂/AC复合光催化剂,利用X射线粉末衍射法（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、拉曼光谱法（Raman）、紫外可见近红外漫反射光谱法（UV-VIS-INF-DRS）等对MoSe₂/AC材料的形貌结构等进行了表征分析,并将其用作催化剂在近红外光照下开展了光催化降解氨氮的实验探究。实验表明:利用水热法,用钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O）与硒粉（Se）,水合肼（H₄N₂·H₂O）作为还原剂以及AC,在180℃,48 h下制得了MoSe₂/AC。在近红外光照11 h,50 mL初始氨氮浓度等于100.0 mg/L的溶液、pH=10.5,催化剂的用量为2 g/L,纯MoSe₂对氨氮的降解率只有68.0%。当AC（5%）与MoSe₂复合后,对氨氮的降解效率显著提高至95.7%,其降解效率提高了27.7%。降解氨氮反应符合一级反应动力学规律,平均表观反应速率常数等于0.1882 h^-1。7次循环光催化降解实验显示,MoSe₂/AC复合材料具有比较稳定的光催化活性。气相色谱检测表明,氨氮降解产物是氮气,实现了近红外光辐射脱氮。第二、通过水热法合成了MoSe₂/C₆₀复合催化剂,通过XRD、SEM、HRTEM、Raman、UV-VIS-INF-DRS等对MoSe₂/C₆₀的形貌结构进行了表征分析。并将其用作光催化剂在近红外光照下开展了光催化降解氨氮的实验探究。实验表明:利用水热法,用Na₂MoO₄·2H₂O与硒粉,H₄N₂·H₂O作为还原剂以及C₆₀,在180℃,48 h成功制备得到MoSe₂/C₆₀复合材料。在近红外光照9 h,50 mL初始氨氮浓度等于100.0 mg/L、pH=10.0、催化剂的用量为3 g/L,纯MoSe₂对氨氮的降解效率只有59.3%。当C₆₀（5%）的负载后,复合材料MoSe₂/C₆₀对氨氮的降解率提高至93.7%,明显提高了MoSe₂的催化性能。MoSe₂/C₆₀降解氨氮的一级反应动力学平均表观反应速率常数等于0.2095h^-1。7次循环光催化降解实验显示,MoSe₂/C₆₀复合材料具有比较稳定的光催化活性以及可以被回收循环使用。气相色谱检测表明,氨氮降解产物是氮气,实现了近红外光辐射脱氮。第三、通过水热法合成了MoSe₂/rGO复合催化剂,通过XRD、SEM、HRTEM、Raman、UV-VIS-INF-DRS对MoSe₂/rGO的形貌结构进行了观察分析,并将其用作光催化剂在近红外光照下进行对氨氮降解研究。实验表明:利用水热法,用Na₂MoO₄·2H₂O与硒粉,H₄N₂·H₂O作为还原剂以及rGO,在180℃,48 h制备得到MoSe₂/rGO复合材料。在近红外光照射9 h,50 mL初始氨氮浓度等于100.0 mg/L的溶液、pH=10.5、催化剂的用量为3 g/L,复合材料MoSe₂/rGO（5%）对氨氮降解率有94.8%（纯MoSe₂仅有60.0%）。其降解效率提高了34.8%。MoSe₂/rGO降解氨氮的一级动力学方程平均表观化学反应速率常数等于0.2161 h^-1。5次循环光催化降解实验显示,MoSe₂/rGO这种复合材料的具有比较稳定的光催化活性以及可以被回收循环使用。第四、通过水热法合成了MoSe₂/NG复合催化剂,通过XRD、SEM、HRTEM、Raman、UV-VIS-INF-DRS、X射线光电子能谱分析（XPS）等对MoSe₂/NG复合材料的形貌结构进行了表征分析,将其作为光催化剂在近红外光照下开展了光催化降解氨氮的实验探究。实验表明:利用水热法,用Na₂MoO₄·2H₂O与硒粉,H₄N₂·H₂O作为还原剂以及NG,在180℃,48 h制得MoSe₂/NG复合材料。50 mL氨氮溶液（100.0 mg/L）、pH=10.0、催化剂的用量为3 g/L,复合催化剂MoSe₂/NG（5%）8 h在近红外光下对氨氮的降解率达到95.6%（纯MoSe₂仅有53.0%）。MoSe₂/NG降解氨氮的一级动力学方程平均表观反应速率常数等于0.2340 h^-1。7次循环光催化降解实验显示,MoSe₂/NG这种复合材料非常稳定。反应机理的探究表明,氨氮最终被转换为N₂,达到完全脱氮的目的。第五、根据MoSe₂/AC、MoSe₂/C₆₀、MoSe₂/rGO、MoSe₂/NG的表观动力学常数分别为0.1882 h^-1、0.2095 h^-1、0.2161 h^-1、0.2340 h^-1。比较MoSe₂复合材料的光催化活性,其大小顺序为MoSe₂/NG>MoSe₂/rGO>MoSe₂/C₆₀>MoSe₂/AC。显然MoSe₂/NG的光催化活性最高,可能是因为N的电负性较高,会与NH₃生成氢键,使得MoSe₂/NG复合材料表面的氨氮浓度增大,从而提高了其整体对氨氮降解率。此外NG相较上述其余三种碳材料传输电子的性能更好,从而能够更好减弱MoSe₂光生电子与空穴的复合率,提高MoSe₂光催化性能。