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Cr(Ⅵ)在水体中呈现负价态、安全阀值低(0.01ppm)，且其毒性可随水体、土壤在动/植物等生物链中迁移。因此，含铬重金属离子废水治理一直备受关注，其相关新材料、新技术的研究也成为热点。吸附法是含铬重金属离子最有效处理方法，但材料吸附效能是关键;Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ)是其毒性降解的最佳途径，但材料的还原催化活性非常重要。光还原法是一种清洁的、能将环境污染物完全降解和消除毒性的新型方法，是处理重金属Cr(Ⅵ)离子的理想方法。但纳米结构光催化剂存在颗粒团聚、吸附产物固液分离困难、易流失等问题。在大尺度材料基体中沉积制备具有良好光还原活性的纳米结构材料，可有效解决上述问题。Nb2O5具有较强的光催化氧化/还原特征，在碳纤维、硅藻土等主体材料中沉积制备纳米结构的Nb2O5客体材料，在保持客体材料本征氧化还原属性同时，可赋予复合材料良好的吸附效能。 本论文采用低温水热法，以铌酸前驱体为铌源，在碳纤维中沉积制备了纳米线状结构Nb2O5;以铌酸前驱体为铌源，以十二烷基苯磺酸钠为模板剂，在硅藻土表面沉积制备了纳米棒状结构Nb2O5。详细研究各工艺条件，对碳纤维、硅藻土基材沉积制备Nb2O5的颗粒形貌、晶体结构、比表面积的影响规律，以及材料属性对Cr(Ⅵ)离子吸附和光还原特征的构效关系。当反应热温度160℃，反应时间14h时，碳纤维表面Nb2O5为纳米线状结构，比表面积为130m2/g。反应温度160℃，反应时间14h时，硅藻土表面Nb2O5呈纳米棒状结构，比表面积为193m2/g。 分别采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、BET、FT-IR、XPS等，对不同晶体结构、颗粒形貌样品进行了表征。根据晶体生长理论和能量最低理论对纳米线状及棒状的Nb2O5在碳纤维和硅藻土上的生长机理进行了探讨。在碳纤维表面，Nb原子在反应初期形核结晶并长大形成六方晶系H-Nb2O5的片状结构，随着时间的延长逐渐变为线状H-Nb2O5的稳定结构，样品呈单晶结构;而在硅藻土表面，反应初期主要以H-Nb2O5为主，随着反应的进行，H-Nb2O5晶体出现再结晶，并转化成O-Nb2O5晶体，最后呈多晶结构。 本文详细研究了两种复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能和光还原性能及影响规律。Nb2O5纳米线/碳纤维样品对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为115mg/g，紫外光照射50min，对100ml浓度为100mg/L的Cr(Ⅵ)转化率为94.5％,10次循环催化性无明显降低。Nb2O5纳米棒/硅藻土样品对Cr(Ⅵ)最大吸附量为205mg/g，紫外光照射50min，对100ml浓度为100mg/L的Cr(Ⅵ)转化率为96％,5次循环仍可保持良好催化活性。采用XPS及FT-IR技术对光还原前后样品进行了测试分析及吸附和光还原机理进行了初步探讨。样品对Cr(Ⅵ)均存在化学吸附;XPS分析表明，还原样品中Cr离子以Cr(Ⅲ)形式存在。