含有机污染物的工业废水广泛存在于土地和水体中已导致全球许多国家受到严重污染。Ti O₂以其高效、化学性质稳定、耐光热腐蚀、无毒无害、成本低等优点,成为广泛研究应用的光催化材料。但由于其可见光利用率低,且催化剂回收困难,本课题组为了解决这些问题设计合成了多种核-壳结构X@Ti O₂复合微球并研究了其对有机物单宁酸的降解效果。本课题主要研究内容如下:通过PS模板合成方法制备分散性良好的中空Si O₂微球,并对其进行表征测试。通过溶胶-凝胶法和温和的水热法讨论核壳结构Si O₂@Ti O₂微球的最佳制备工艺,并制备出分散性较好的Si O₂@Ti O₂微球,对其进行形貌、X射线衍射、空隙与孔径、紫外-可见漫反射光谱分析,并讨论其光催化性能。此外为了制备便于回收利用的光催化剂,还制得带有磁性的核壳结构Fe₂O₃@Ti O₂椭球型催化剂用于光催化对比实验。在Si O₂@Ti O₂均一分散液中加入硝酸铁、尿素,合成了铁、氮共掺杂的Si O₂@Ti O₂微球,谈论体系中Fe元素的最佳掺杂剂量,将其用于在可见光下催化降解有机质单宁酸溶液,最后分析其在可见光下的降解机理。通过形貌分析可以清楚地看到在400nm Si O₂核芯上负载了有约50nm的Ti O₂壳层。通过紫外-可见漫反射光谱分析,将催化剂掺杂后的带隙宽度最小值缩小到约为2.82e V,光学响应范围延伸至可见光区域。同时,我们发现3Fe-N STNS在可见光照射下80分钟内可以将99.5%的TA降解为CO₂和H₂O,与Ti O₂纳米颗粒、纯STNS和一系列Fe不同掺杂量的x Fe-NSTNS催化剂相比,3Fe-N STNS的光催化性能最高;即使在催化剂被循环利用4次后,依然具有80%以上的降解率。本课题的研究意义在于,利用简易的溶胶-凝胶法和温和的水热法制备具有较大比表面积和良好分散性的核壳结构Fe-N共掺杂的Si O₂@Ti O₂微球,从而很大程度的提高催化剂的实际利用率为光催化技术处理含有机物的废水提供了可行的参考价值。