半导体光催化是一种理想的应对全球能源危机和环境污染问题的绿色化学技术,可以实现有机物降解、水分解产氢及二氧化碳能源化。但目前光催化技术仍面临着很多的限制因素,导致其效率低下无法实现大规模应用,在这些因素中,光生载流子分离效率低下很大程度上限制了半导体光催化效率。根据带相反电荷的粒子在磁场中运动会受到相反方向洛伦兹力这一理论,本文提出利用磁场作用可以促进光生载流子分离从而提高光催化性能的假设,构建了四氧化三铁@石墨烯/二氧化钛的三元复合材料体系（记作F@G/TiO₂,其中F代表四氧化三铁,G代表石墨烯）,其中四氧化三铁作为磁性材料来提供磁场从而提高光生载流子的分离效率,石墨烯作为助催化剂来传导电子的同时,还能作为模板使得其他颗粒能够均匀分布从而提供更多活性位点,二氧化钛作为光催化半导体。本文系统研究了四氧化三铁产生的磁场对于光催化降解异丙醇性能的具体作用,并阐述了相关反应机理。本文通过两步法成功制备了F@G/TiO₂三元复合材料,TEM观测到四氧化三铁颗粒大小随着含量的提升而增大,三元材料中二氧化钛和四氧化三铁颗粒生长在石墨烯片层上。XRD测试表明所得二氧化钛为锐钛矿相。拉曼光谱和X射线光电子能谱分析证明了氧化石墨烯被还原。磁性测试结果表明制备的三元复合材料呈铁磁性性质,磁性强度随四氧化三铁的增多而增强。紫外可见分光光谱证明了四氧化三铁和石墨烯的加入并未改变二氧化钛的吸收带边,即对二氧化钛的能带结构没有影响。光催化降解异丙醇活性测试显示,控制石墨烯含量为0.2wt%,当四氧化三铁为0.4wt%时三元复合材料（文中该样品命名为F₁@G/TiO₂）表现出最佳活性,在一小时的反应时间内丙酮和二氧化碳的产量分别为262.5?mol和28.8?mol。通过电子顺磁共振、荧光光谱分析证实四氧化三铁产生的内置磁场使得半导体中光生载流子能够更好地分离。牺牲剂实验结果显示,在光催化降解异丙醇的反应过程中,超氧自由基和空穴起到主要的作用。基于上述的分析与讨论,我们总结出四氧化三铁磁性颗粒产生的内置磁场对光生载流子的分离作用协同石墨烯的高导电性,促成了三元复合材料光催化性能的提升,并讨论了三元复合材料在光催化降解异丙醇反应中的反应路径和机理。