纳米二氧化钛光催化剂因其催化活性高、氧化能力强、性质稳定、耐酸碱、无毒无害等特性而受到国内外学者的广泛关注。在众多研究中，TiO₂主要以悬浮和附着两种形式出现：悬浮体系中的TiO₂难以回收，不能重复利用而造成成本高昂；附着体系中因降低了比表面积，影响了催化效率。附着体系的载体分为块体材料和粉体材料，TiO₂的负载有两种形式，即在块体材料上负载和粉体材料上负载，块体材料有玻璃、陶瓷、金属及矿石类物质等，粉体材料因比表面积较小而更具优势，但仍无法解决回收的问题。以磁性铁氧体为磁核制备的TiO₂磁载催化剂既可以在外加磁场下回收利用，又可保持粉末态的高分散性。然而，将TiO₂直接负载于铁氧体磁核表面，将导致不同半导体间异质结点上电子反应的发生，且存在着光催化过程中磁核溶解和TiO₂活性下降的问题。导电高分子材料聚苯胺（PANI）具有良好的环境稳定性、独特的掺杂机理、结构多样化、电磁参量可调等独特理化性质，且与纳米无机磁性粒子结合，不但同时具有导电性和磁性，而且还集纳米材料和聚合物的优点于一身：导电聚合物将无机纳米粒子包覆，不仅可防止纳米粒子由于极高的表面活性而团聚，同时还能保持良好的电磁功能。本文以聚苯胺为惰性隔离层制备了复合磁载催化剂TiO₂/PANI/Fe₃O₄，并以其为光敏剂改性TiO₂，提高可见光催化活性。首先，制备了磁载催化剂TiO₂/PANI/Fe₃O₄，并考察了光催化活和磁回收性能。并用XRD、TEM、FT-IR、VSM和激光粒度仪对其进行了物相组成、形貌特征、表面性质、磁学性质及粒径等表征。其次，利用聚苯胺的光敏活性对TiO₂进行光敏化改性，制备了TiO₂/PANI，研究了可见光催化活性，并用激光粒度仪、UV-Vis和FT-IR表征了粒径、光吸收性能和表面性质。本文的主要研究结论如下：1.制备TiO₂/PANI/Fe₃O₄磁载光催化剂：首先，验证和比较90℃和170℃低温水热法制备纯TiO₂的催化活性，从而确定制备TiO₂的反应条件。结果表明，低温水热法制备的TiO₂具有锐钛矿和金红石的混晶结构，且在170℃用低温水热法制备的TiO₂（T170）因锐钛矿含量高，表面羟基多而具有高于90℃所制备的TiO₂（T90）和德固赛P25的催化活性。其次，在纳米Fe₃O₄粒子表面原位氧化聚合ANI单体合成聚苯胺磁性微球PANI/Fe₃O₄，以PANI/Fe₃O₄为磁核，170℃低温水热法制备了复合磁载光催化剂TiO₂/PANI/Fe₃O₄。①催化实验结果表明，当n（TiO₂）:n（PANI）:n（Fe₃O₄）=76:6:1时，TiO₂/PANI/Fe₃O₄具有较理想的催化活性，对苯酚、Cr（Ⅵ）、染料亚甲基蓝和罗丹明B均有良好的降解效果，且反应呈伪一级反应动力学。②对TiO₂/PANI/Fe₃O₄的相关性质表征结果表明，PANI是以非晶态形式包裹在Fe₃O₄粒子表面，且对Fe₃O₄的磁性屏蔽很小，同时TiO₂也能牢固地包裹在PANI/Fe₃O₄表面。在电镜下，样品颗粒分布均匀，分散性良好，PANI的包覆降低了Fe₃O₄粒子的团聚。③磁回收及使用寿命实验表明，TiO₂/PANI/Fe₃O₄具有良好的磁回收性能，磁回收率为92.03%，使用5次和10次的催化活性和磁性并无明显下降。2.制备TiO₂/PANI可见光催化剂：TiO₂在盐酸的均匀分散体系中，原位氧化聚合ANI制备了由质子酸掺杂的PANI光敏化改性的TiO₂，即可见光催化剂TiO₂/PANI，并研究了可见光催化活性及光吸收性能和表面性质。①催化实验结果表明，当m（TiO₂）:m（ANI）=2:1时，TP对苯酚和Cr（Ⅵ）、染料罗丹明B和亚甲基蓝都有良好的可见光降解效率，且反应呈伪一级反应动力学。不同m（TiO₂）:m（ANI）的TiO₂/PANI的紫外光催化活性都低于纯TiO₂，且随着m（TiO₂）:m（ANI）值的不断增大，TiO₂/PANI在紫外光下的催化活性不断降低，在可见光下的催化活性先增大后减小，当m（TiO₂）:m（ANI）为2:1时TiO₂/PANI在可见光下的催化活性最大。②从UV-Vis表征结果表明，与纯TiO₂相比，在紫外光区，即390nm以下，TiO₂/PANI的光吸收性质与纯TiO₂的变化趋势相近，但在400-800nm之间TiO₂/PANI的吸收远高于纯TiO₂，表明TiO₂/PANI对可见光的吸收能力较强，能在可见光下表现出催化活性。③通过FT-IR分析表明，经PANI表面修饰之后纳米TiO₂的某些峰发生了偏移或被掩盖，但催化剂表面依然保留着大量活性羟基自由基，表明具有较高的催化氧化降解能力，除此之外，与本征态相比，由质子酸掺杂的PANI的特征峰向低波方向发生了一定的红移。