近年来,随着人类社会对于石油、天然气等油气资源的需求量与日俱增,油气资源开采过程中所产生的废液对环境的污染也越来越严重。这些钻井废液中普遍含有聚丙烯酰胺、腐植酸丙磺酸酰胺多元共聚物RSTF、顺丁烯二酸酐多元共聚物TX等添加剂。这些添加剂具有污染面积广,降解速率慢,影响水体溶解氧,具有高毒性、高色度、高化学需氧量等危害。因此,目前急需发展一种针对钻井废液有机污染物的处理技术,一方面解决开采现场水资源的回收利用问题,降低对水资源的消耗;另一方面提升钻井过程的环保水平。针对以上问题,光催化技术应用范围广,氧化能力强,降解效率高,且利用清洁无污染可再生的太阳能,具有无毒稳定可重复利用的优点。所以,我们将光催化技术应用到钻井废液有机污染物的降解领域。在光催化剂的选择上,我们通过制备贵金属@半导体异质结纳米光催化剂,实现对于钻井废液中有机污染物的高效光催化降解。在第2章中,我们首先利用“两相法”制备了单斜晶相的超薄二维BiVO4纳米片,然后利用“光还原”法在BiVO4表面沉积Au纳米粒子,从而制得具有优异光催化性能的超薄二维Au@BiVO4纳米片。可以高效光催化降解聚丙烯酰胺（HPAM）。我们系统研究了催化剂的制备条件、催化剂的投加量、HPAM的初始浓度对光催化降解性能的影响。研究结果表明,HPAM的初始浓度对降解效率无影响;增加催化剂的投料量会提高HPAM的降解效率;随着Au负载量的增大,Au@BiVO4产生羟基自由基（·OH）的能力先升高再减弱,在制备过程中当Au与BiVO4的物质的量投料比为1:100时,所得到的产品对HPAM的光催化降解效果最好。另外,我们还探究了超薄二维Au@BiVO4纳米片的光催化机理。我们认为超薄二维Au@BiVO4纳米片的光催化性能主要因为Au纳米粒子（Au NPs）可以有效促进异质结界面处光生电子与空穴的分离,抑制其复合,进而使光催化剂在光照条件下产生更多的羟基自由基（·OH）用于降解有机污染物。在第3章中,我们根据上一章的研究成果,以现场采集的钻井废液为研究对象,选用价格低廉的TiO2作为原料,利用简便的“光还原”法批量制备了Au@TiO2异质结纳米光催化剂,实现对于钻井废液中有机污染物的高效光催化降解。我们利用这种方法成功制备了200 g的Au@TiO2异质结纳米光催化剂,并将其负载于聚丙烯多面球表面上,便于重复循环利用。最后,我们利用COD检测法对Au@TiO2异质结纳米光催化剂的催化性能进行了表征。研究结果表明,在90 min全光谱的照射下100 mg/L石油钻井废液中有机污染物的光催化降解率可达100%;较低的有机污染物的初始浓度对其降解效果更好;随着光催化剂投加量增多,石油钻井废液中有机污染物的降解效果先升高再降低,在催化剂浓度为1 g/L时达到最高;随着光催化体系温度的升高,石油钻井废液中有机污染物的降解效果先升高再降低,在25℃时达到最高;石油钻井废液初始p H影响其降解效果,在初始p H值为9.60时石油钻井废液中有机污染物的降解效率最高。另外,我们的光催化剂具有较好的重复稳定性。在重复利用4次之后,仍能保留81.62%的初始催化活性。以上研究工作是与中国石油集团川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院合作完成。研究成果有望在钻井平台得到推广。综上所述,我们通过构筑贵金属@半导体异质结纳米结构,有效促进异质结界面处光生电子与空穴的分离,抑制其复合,实现具有优异光催化性能纳米光催化剂的制备。进一步,我们通过批量制备贵金属@半导体异质结纳米光催化剂,成功实现对现场采集的钻井废液中有机污染物的降解。