本文旨在制备具有大比表面积、在可见光下具有较好响应的新型磁性复合纳米材料,高效光催化处理难降解有机废水。具体内容如下:1)以酵母菌为生物模板合成具有多孔结构的Ti O₂。该结构为锐钛矿相,颗粒粒径在20 nm左右,孔径2～3μm,孔壁1～1.5μm。其比表面积为207.9 m²·g^-1,是未添加生物模板Ti O₂的5倍。光反应120 min,酸性大红3R（AR3R）的去除率达到99.8%,与未添加模板的Ti O₂相比,去除率增加23%左右。降解过程中,光激发电子发生跃迁,使Ti O₂产生大量的·OH和H⁺,AR3R的-N=N-键首先被攻击断裂,逐渐分解为小分子有机物及CO₂和H₂O。AR3R降解过程符合一级动力学。2)合成新型多金属氧酸盐（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn。分子中,锡离子以Sn⁴⁺的形式取代一个W形成Sn-O键,催化剂保持了Keggin型结构。（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn禁带宽度为2.55 e V,吸收波长为486 nm。光反应30 min,AR3R的去除率达到95%以上。（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn与半导体Ti O₂有相似的光催化机理,光激发电子同样会产生具有强氧化性的·OH和H⁺。3)制备（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn/Ti O₂复合光催化剂。活性组分（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn仍然保持Keggin型结构。（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn与Ti O₂复合后未破坏Ti O₂的微观结构,孔径3～4μm,壁厚2～3μm。（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn/Ti O₂禁带宽度降低为2.45 e V,吸收波长为506 nm。光反应30 min,AR3R的去除率达到99%以上。催化体系中PW₁₂O₄₀^3-可以为Ti O₂提供电子捕获位点,降低电子-空穴的结合速率,产生足够的·OH和H⁺使AR3R分子被氧化分解为小分子有机物,进一步矿化为CO₂和H₂O。4)制备（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn/Ti O₂/Fe₃O₄磁性复合纳米材料。结果表明,（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn/Ti O₂成功包覆到Fe₃O₄表面,饱和磁强度为7.15 emu·g^-1。催化剂的禁带宽度降低为2.15 e V,吸收波长增大到为577 nm。光反应15 min去除率达到99%以上。Fe₃O₄的存在使体系中游离的·OH和H⁺量增加,能够有效的破坏AR3R的分子结构,使AR3R被逐步分解为CO₂和H₂O。综上,研究发现以酵母菌微生物模板制备的多孔Ti O₂具有较大比表面积,在模拟日光灯下具有较好的光催化活性。新型多金属氧酸盐（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn、复合光催化剂（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn/Ti O₂以及磁性复合纳米材料（NH₄）₃PW₁₁O₃₉Sn/Ti O₂/Fe₃O₄在可见光下对AR3R均有较好的去除效果。本研究在基础理论研究和技术研究方面拓展了Ti O₂、多金属氧酸盐以及Fe₃O₄在光催化领域的应用。