有机染料是从纺织、染色和其它工业排放到水体中的最大类污染物之一,对环境和人类健康造成了不利影响。研究者已经采取各种技术手段从废水中去除这些有害污染物,例如物理吸附、臭氧化处理、微生物降解和光催化降解。其中,光催化降解技术因低成本、无毒性、降解彻底和使用光能作为驱动能源等优势,在废水净化领域拥有广阔的应用前景。铁酸锌（ZnFe₂O₄）是一种尖晶石结构的铁氧体材料,因其具有可见光吸收性、强磁性和高化学稳定性,作为可见光催化材料被广泛关注。然而,ZnFe₂O₄的光生空穴-电子对复合率高,量子效率低,导致其光催化活性偏低。提高ZnFe₂O₄的光催化活性,关键在于抑制光生空穴-电子对的复合。本文围绕提高ZnFe₂O₄半导体材料的光催化活性这一核心问题,通过对ZnFe₂O₄复合体系的组成和微观结构进行调控制备了磁性ZnFe₂O₄基复合光催化材料。通过研究催化剂对不同有机染料的光催化降解效率,来考察所制备的催化剂的光催化活性。本文的主要研究内容如下:（1）通过改性的溶胶-凝胶法合成高活性的ZnFe₂O₄/还原氧化石墨烯（ZnFe₂O₄/rGO）纳米复合材料,采用XRD、TEM、UV-Vis DRS等技术对制备的样品进行表征,由TEM图可见粒径为15⁵0 nm的ZnFe₂O₄纳米颗粒相对均匀地分散在rGO基体上。通过可见光下对MB的降解来评价ZnFe₂O₄/rGO催化剂的光催化活性。结果表明,ZnFe₂O₄/rGO催化剂具有优异的光催化活性,180 min内MB的降解率几乎达到100%。此外,ZnFe₂O₄/rGO催化剂对RhB和MO去除效果也较优。进一步机理研究表明,rGO作为稳定剂不仅阻止ZnFe₂O₄纳米颗粒的团聚,还促进了光生电子和空穴的分离。染料降解的高效率归因于在ZnFe₂O₄/rGO催化剂上通过H₂O₂的光化学分解产生羟基自由基（·OH）,其是负责染料氧化降解的主要活性物质。此外,经过5次重复使用后,ZnFe₂O₄/rGO催化剂对MB的降解率仍保持在90%以上。XRD、XPS和VSM结果表明ZnFe₂O₄/rGO催化剂具有稳定的晶体结构并且易于磁分离。（2）采用溶剂热-共沉淀两步法制备了管状TiO₂/层状ZnFe₂O₄复合材料,并对其晶体组成、微观形貌和结构、光吸收性质和磁性能进行了表征。并以RhB和MB为目标降解物测试样品的光催化活性。结果表明:TiO₂为介孔中空管状结构,ZnFe₂O₄为疏松的叠层状结构,管状TiO₂紧密地嵌入ZnFe₂O₄叠层中,形成良好的载流子输运界面。与TiO₂相比,TiO₂/ZnFe₂O₄复合材料具有更大的比表面积,且光响应范围拓展至可见光区。可见光照210 min后,TiO₂/ZnFe₂O₄催化剂对RhB和MB的降解率分别为50%和45%,显著优于纯ZnFe₂O₄的降解率（38%和4%）;模拟太阳光照210 min后,TiO₂/ZnFe₂O₄催化剂对RhB和MB的降解率均超过95%。此外,TiO₂/ZnFe₂O₄催化剂具有良好的光催化稳定性,模拟太阳光下重复使用3次后,对RhB仍保持90%以上的降解效率。（3）采用一步水热法合成了ZnFe₂O₄/TiO₂@rGO纳米复合材料,并对其晶体组成、微观结构、光学性质和磁性能进行了表征。通过可见光照下降解RhB来测试ZnFe₂O₄/TiO₂@rGO催化剂的光催化活性。结果表明:TiO₂在水热过程中保持其管状结构,GO水热还原后包覆在TiO₂上,ZnFe₂O₄纳米颗粒呈无规则负载于管状TiO₂的外表面。在可见光照下,ZnFe₂O₄/TiO₂@rGO催化剂对RhB的光降解效率要明显高于单组分的ZnFe₂O₄和TiO₂,归因于复合材料中rGO增强了对有机染料的吸附,提升了光生电子和空穴的分离效率。重复使用5次后,其光催化活性未有明显下降,说明ZnFe₂O₄/TiO₂@rGO催化剂具有优异的光催化稳定性。宏观磁性表征表明该材料易通过外加磁场分离回收。