水体污染造成的食品安全及人类健康问题已逐渐引起人们的关注,其中的持久性有机污染物更是稳定且难以彻底清除,因而高效的有机污染物处理技术亟需发展。二氧化钛（TiO₂）半导体光催化技术能将其转化为二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）等无污染的小分子,因而极具应用潜力。但纳米TiO₂光催化剂在实际应用过程中任然存在诸如回收再利用困难以及太阳光谱响应范围窄的问题。为了解决这些问题,本论文基于光催化主体TiO₂,引入磁性纳米材料,合成了多功能钛基复合光催化剂,赋予其可分离回收的能力。同时,通过合理的结构调控以及与银纳米颗粒（AgNPs）、氮化碳（C₃N₄）和上转换纳米材料NaYF₄:Yb,Tm（UCNP）结合,使其具有更好的太阳光利用能力。最后,本文选择极具代表性的水体有机污染物甲基橙（methyl orange,MO）等染料作为降解模型,研究了所制备的复合材料的光催化降解能力。具体研究内容如下:1.花状核壳结构复合光催化剂Fe₃O₄@nanosheet-TiO₂（Fe₃O₄@ns-TiO₂）的构建合成及其对有机污染物的紫外（UV）光催化降解研究。通过水热法合成了Fe₃O₄纳米颗粒,然后基于溶胶-凝胶法获得了三明治核壳结构Fe₃O₄@SiO₂@TiO₂,成功的将磁性组分引入。再通过碱液水热刻蚀并辅以离子交换和煅烧处理的方法制备了花状的核壳微球Fe₃O₄@ns-TiO₂,并对其形貌及结构等进行了相关的表征分析。在MO的光催化降解实验中,复合光催化剂显示出了强于Fe₃O₄@hollow-TiO₂（Fe₃O₄@h-Ti O₂）的紫外光催化活性,且其光催化降解速率常数k是商业P25的1.64倍。进一步实验研究表明制备的Fe₃O₄@ns-TiO₂光催化剂具有良好的可回收再利用性能。2.可见（VIS）光增强光催化活性的复合光催化剂Fe₃O₄@ns-TiO₂/Ag/C₃N₄的构建合成及其对有机物的光催化降解研究。通过化学还原方法在Fe₃O₄@ns-TiO₂中的TiO₂纳米片表面沉积上了5±3 nm的AgNPs,然后与尿素混合在高温下煅烧处理,获得了Fe₃O₄@ns-TiO₂/Ag/C₃N₄。MO光降解实验表明,该复合光催化剂具有可见光增强的光催化活性,且其在全波长光照射下的k值为0.12723 min^-1,是Fe₃O₄@ns-TiO₂的2.36倍,更是P25的3.64倍。该复合光催化剂任然保持了良好的回收再利用性能。最后推测了Fe₃O₄@ns-TiO₂/Ag/C₃N₄的可见光催化机理:即在VIS光照射下,C₃N₄产生光生电子且定向迁移到TiO₂或被AgNPs捕获后转移到TiO₂而产生光催化降解作用;同时,沉积在TiO₂表面的AgNPs起到了电子传导桥的重要作用,其表面的等离子体共振效应也可以增强可见光吸收。3.近红外（NIR）光增强光催化活性的复合光催化剂（Fe₃O₄-UCNP）@TiO₂的构建合成及其对有机物的光催化降解研究。通过一种静电相互作用与溶胶-凝胶法相结合的新方法,设计合成了复合光催化剂（Fe₃O₄-UCNP）@TiO₂。在全波长光催化降解实验中,该复合光催化剂能在50 min内将溶液中的亚甲基蓝（methylene blue,MB）降解71.7%,光降解速率常数是P25的1.65倍。NIR光催化实验结果和光学性质的测试分析表明,该复合光催化剂能够通过UCNP将近红外光转换为紫外光间接的驱动TiO₂产生光催化降解作用。最后的磁滞回线表征及循环实验结果表明所制备的（Fe₃O₄-UCNP）@TiO₂光催化剂也具有良好的回收再利用性能。