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随着工业的迅猛发展,环境水污染问题日益严重,特别是含芳香性有机污染物废水给人类健康造成了严重的威胁,因此,寻找高效的水处理技术势在必行。目前,微波催化技术以其催化速率快、活性高、反应时间短、可处理生物难降解有机污染物等优异突出的特点,成为净化有机废水的新兴技术。另外,将有毒污染物直接催化还原为无毒中间体,也是一个非常有前景的策略。与此同时,寻找一种高催化活性、低制备成本、容易回收的催化剂也十分必要。因此本文以金属有机框架材料（Metal Organic Frameworks=MOF）为前驱体衍生构建了一系列新型磁性可分离的多孔碳包覆的过渡金属及其碳化物复合材料,用于微波协同催化氧化抗生素（洛美沙星（LOM）、环丙沙星（CIP））及直接催化还原对硝基苯酚（4-NP）。（1）选择Co Zn-MOF（ZIF-0/1）作为前驱体在N2气氛下直接高温热解,设计构建了一种新型一维（1D）-二维（2D）分层级结构,它由Co/Co3ZnC纳米粒子限域在氮掺杂的碳纳米管接枝的碳纳米片上组成Co/Co3ZnC@NCNTFs（ZIF-0/1-700N）。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、热重分析（TGA）、拉曼光谱（Reman）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱分析（XPS）等手段对材料的形貌、尺寸和结构等进行了一系列表征。同时,考察了前驱体溶剂以及煅烧温度的不同对材料催化效果的影响。通过实验探究,结果表明:Co/Co3ZnC@NCNTFs（ZIF-0/1-700N）是最理想的催化剂。在Co/Co3ZnC@NCNTFs加入量40 mg,微波功率700 W条件下微波辐射7 min,对50 mL的10 mg·L-1洛美沙星进行微波协同催化降解,降解率达到96.5%。根据质谱分析表明,LOM被逐步分解,最终矿化成H2O、CO2、NO3-、和F-等无机小分子。降解过程符合准一级动力学模型,速率常数为0.314 min-1。通过自由基捕获实验以及ESR测试,对MW/Co/Co3ZnC@NCNTFs协同催化降解洛美沙星的机理进行研究,结果表明:空穴,超氧自由基和羟基自由基是该过程产生的主要活性物质。基于等离子体共振效应,推测了可能的微波协同Co/Co3ZnC@NCNTFs的催化反应机制。此外,构建的Co/Co3ZnC@NCNTFs在硼氢化钠（NaBH4）存在下,能够将对硝基苯酚（4-NP）直接还原为对氨基苯酚（4-AP）,展现了优异的催化还原性能。高效液相色谱分析证实对硝基苯酚（4-NP）在短时间内被成功还原成了对氨基苯酚（4-AP）。还原过程符合准一级动力学模型,速率常数为0.679 min-1。同时,四次重复使用后,Co/Co3ZnC@NCNTFs的催化性能没有明显降低,展现了优异的结构稳定性及可重复利用性。（2）Fe-MOF作为前驱体衍生构建了一种新型的海参状的三维分级结构,它由Fe/Fe3C纳米粒子限域在氮掺杂的碳纳米管接枝的纳米棒上组成（Fe/Fe3C@NCNTs）。采用X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）等手段对材料的形貌、尺寸以及结构等方面进行了一系列的表征。实验结果表明:Fe/Fe3C@NCNTs在微波功率700W、催化剂用量20mg条件下,对50 mL的10mg·L-1环丙沙星（CIP）进行微波协同催化降解,反应10min内降解率高达90%以上。且降解过程符合准一级动力学模型,速率常数为0.253 min-1。以上研究结果表明,微波协同过渡金属及其碳化物@多孔碳复合材料催化降解废水中的污染物,相比于其他常规的方法,具有简单易回收、反应时间短、降解效率高等优点。