在科学技术突飞猛进的今天,工业的快速发展所产生的环境问题日益严重。例如,纺织、印刷、皮革产品的生产需要用到大量的染料,部分染料会在生产的过程中混入废液中并排放出去。这些染料很难去除,并且因毒性和致癌性而严重威胁人类和动物的生命健康。以均相Fenton反应为代表的传统废水治理办法存在着催化剂难分离,能耗大等缺点。在此基础上发展起来的Fe₃O₄作催化剂的非均相Fenton氧化虽利用Fe₃O₄优异的磁性能很好的解决了分离难、二次污染等问题,但因材料的单一性,依然存在催化效率低、适用pH范围窄等弊端。同时,污水中存在的大量细菌病毒等微生物可成为各类疾病的传播媒介,这一问题在传统的水处理方法中并未得到妥善解决。研究发现,以碳基磁性纳米抑菌材料为催化剂的非均相Photo-Fenton反应不但能高效剔除废液中的有机染料不造成二次污染,而且低能耗适用pH范围广,同时也能抑制水中各类细菌的生长,有着良好的应用前景和极高的应用价值。此外,催化剂使用中所产生的环境问题虽已得到有效解决,但催化剂合成过程中因有毒试剂的使用而带来的环境污染仍不容忽视。本实验选择了一种环境友好的方法,以生物大分子海藻酸钠为还原剂,水为溶剂成功制备出多种磁性碳基纳米抑菌材料,这些材料不但具有良好的抗菌作用,而且能够在光催化环境下高效地降解污染物。这也非常符合绿色化学中从源头避免污染的核心理念。本文由四个部分构成,各部分内容为:第一部分:绪论梳理、总结绿色合成纳米材料的研究现状和发展前景,重点介绍了生物合成及绿色工艺。第二部分:设计了一个绿色的一步合成方法,以水为溶剂,生物分子海藻酸钠为还原剂,成功制备了平均粒径为7 nm的Fe₃O₄纳米颗粒并将其均匀的负载在了石墨烯（RGO）上,此方法未见文献报道。所得RGO/Fe₃O₄通过X-射线粉末衍射（XRD）、多功能震动样品磁强计（VSM）、红外光谱（FT-IR）、氮气吸附仪（BET）、场发射扫描电镜测试（FESEM）等一系列表征手段进行测试,并且研究了其在Photo-Fenton体系中的催化性能。第三部分:采用水热法,以海藻酸钠做还原剂,水为溶剂,制备了RGO/Fe₃O₄/Ag,通过XRD、VSM、FT-IR、FESEM等一系列表征手段进行测试,此外该材料在抗菌实验中表现出良好的抗菌性能,在Photo-Fenton体系中也表现出良好的催化性能。第四部分:采用水热法,以海藻酸钠为还原剂,成功合成了Fe₃O₄/Ag复合纳米颗粒并将其负载在多壁碳纳米管（MWCNTs）上。通过XRD、VSM、FT-IR、FESEM等一系列表征手段进行测试,此外该材料同样具有良好的抑菌性能和Photo-Fenton催化性能。