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高效光催化剂的开发是光催化领域的主要目标,其中具有协同光催化作用、可重复使用的光催化复合材料引起了人们的广泛关注。本论文以ZnFe2O4为基体,通过可控合成的手段,分别采用Ag/AgCl和ZnO与ZnFe2O4基体复合,制备了双中空和珊瑚状两种不同类型的纳米光催化剂材料,研究了其形貌和光催化性能。本文的研究内容如下:(1)以中空石墨化的ZnFe2O4纳米球为载体制备了Ag/AgCl/G-ZnFe2O4光催化剂(简称DAGZNs)。用聚多巴胺(PDA)作为模板层,对G-ZnFe2O4进行功能化后,在PDA/G-ZnFe2O4纳米球的表面上依次生成立方体的AgCl和Ag纳米颗粒(NPs)。再使用KOH溶液去除PDA模板,构建了具有优异光催化抗菌活性的双壳Ag/AgCl/G-ZnFe2O4纳米立方体。DAGZNs对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出优异的抗菌性能,高效的协同光催化抗菌活性以及磁分离性和可回收性,为DAGZNs在水净化和环境污染净化领域的实际应用展示了潜力。(2)模拟珊瑚的结构特征,合成了珊瑚状的ZnO/C-ZnFe2O4(Z/C-ZFO)光催化剂。合成过程包括两步:首先,通过水热自组装法合成了花状分层结构的锌铁醇盐前体,然后掺杂锌源,氮气保护下对前驱体进行热退火处理。合成的珊瑚状复合材料除了形成增强其光催化性能的异质结之外,还因其较高的比表面积和增强的光吸收性而赋予Z/C-ZFO显著的光收集效率。将该光催化剂用于大肠杆菌的抗菌应用,结果表明,所制备的珊瑚状结构大大提高了光催化性能,复合材料的光催化抗菌活性明显高于纯ZnO纳米颗粒和其他形态的Z/C-ZFO纳米复合材料,其对大肠杆菌的最佳灭菌效率为99.42%,并具有优异的循环稳定性。(3)本论文制备了两种不同形貌的纳米复合光催化剂,探讨了形貌对其性能的影响,在此基础上,详细研究了两种催化剂的光催化机理。研究结果表明所制备的光催化剂因其高效协同抗菌作用及磁分离性,在水净化和环境污染防治等领域具有广阔的应用前景。