随着社会对于环境污染问题的重视,生物合成材料对于水环境污染的应用成为当今热点研究。因此,本文旨在探究利用生物方法合成金属氧化物、合金纳米颗粒及其在水环境中的应用。首先,利用菌株Pantoea sp.IMH生物合成三氧化钨（WO3）材料并对合成条件进行优化,通过高分辨透射电镜（HRTEM）、选区电子衍射（SAED）、X射线能谱（EDS）、X射线粉末衍射（XRD）及拉曼光谱（Raman）对生物合成的WO3材料进行表征,同时研究了其光降解亚甲基蓝的性能。结果表明生物合成WO3的最优合成条件是钨酸钠反应浓度为100 mmol·L-1、p H为2、细胞与钨酸钠反应时间为10 h、且煅烧温度为800℃,在该条件下WO3为多晶片状结构。相比于标品WO3和化学合成纳米WO3,生物合成WO3材料对亚甲基蓝染料具有更好的光降解性能,可以在紫外光照射40 min内完全光降解亚甲基蓝(50 m L,0.0375 mmol·L-1)。利用N2吸附-解吸等温线、对苯二甲酸（TA）荧光探针法、紫外漫反射（DRS）光谱和X射线光电子（XPS）能谱分别对不同WO3材料进行检测,结果表明生物合成WO3的良好催化性能与材料的比表面积、羟基自由基产量以及氧空位等均有关系。其次,利用IMH菌株生物合成TiO2、Au纳米颗粒,Au纳米颗粒沉积在载体Ti O2表面合成复合材料Au@Ti O2。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线粉末衍射、高分辨透射电镜、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱、及漫反射紫外可见光谱对生物合成材料进行表征。同时研究了生物合成Ti O2和Au@Ti O2光催化降解亚甲基蓝的性能,结果表明复合材料具有良好的催化效果,Au@Ti O2-2在30 min时将亚甲基蓝降解完全,这是因为Au纳米颗粒的表面修饰产生等离子共振作用（SPR）,扩展了激发范围,同时生物合成的复合材料在光照下能够产生大量具有氧化性的羟基自由基,而材料的纳米尺寸也是其具有高效催化性能的重要原因。该实验为高效光催化剂的生物合成提供了新思路。最后,本研究利用IMH菌株合成合金纳米颗粒,并运用SEM、EDS等对其进行表征。结果表明,菌株IMH能够实现Ag-Pd、Se-Pd纳米合金颗粒的生物合成。同时研究了Ag-Pd、Se-Pd和Ag-Se三种材料吸附和降解亚甲基蓝染料的性能,结果表明合金材料具有良好的吸附效果,结果显示合金材料吸附降解总效果Ag-Pd>Ag-Se>Se-Pd,吸附效果Ag-Se>Ag-Pd>Se-Pd,其中合金材料Ag-Se对亚甲基蓝的吸附效果最好,在30 min内吸附74%的染料。同时检测出Ag-Se材料具有荧光信号,这对于重金属的痕量检测具有重要意义。