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当今社会工业、经济等飞速发展,多种化学性质稳定、毒性大且难被生物降解的微污染物随之进入到水体、土壤等人类赖以生存的环境中,对给水质量、生态安全乃至人类健康都造成了严重的威胁。本论文以药物类环丙沙星(CIP)作为难降解微污染物的代表,以一种较为新颖且简便的模块式自组装方法合成了复合半导体材料,并对其结构、形貌和降解性能等进行了各种表征、分析,同时探讨了光催化机理以及降解CIP作用机制。主要研究内容包括:N-TiO2@Fe3O4/MIL-101(Cr)(N-TiO2@FM)复合材料的构筑及其结构、光催化活性的研究;AgBr/Ag3PO4/TiO2@Fe3O4/MIL-101(Cr)(BrPTi@FM)复合材料的构筑及其结构、光催化性能的研究;两种材料光催化降解环丙沙星作用机制的研究。得出的研究结果与结论具体如下。(1)采用实验室传统方法合成FM材料;溶胶凝胶得N-TiO2;然后以FM和N-TiO2为前驱体,单宁酸和Fe3+为连接剂,采用模块式自组装方法合成了N-TiO2@FM复合材料。结果表明,N-TiO2与FM最优复合比为5:1,且在初始pH为5.2的CIP溶液,经2 h光照后,对CIP的降解率达93.2%;该催化剂能在外加磁场作用下快速从水中分离;此外,在重复使用4次后N-TiO2@FM-5仍能保持高降解率,说明该材料非常稳定。(2)通过原位化学沉积法合成了BrPTi纳米粒子;然后以FM和BrPTi为前驱体,采用模块式自组装方法合成了BrPTi@FM复合材料。结果表明,当BrPTi添加量为0.5 g时,获得最佳复合比BrPTi@FM-5材料;在可见光下,反应体系中光催化剂投加量为1.0 g·L-1时,仅光照20 min,对CIP的降解率可达94.1%;此外,该BrPTi@FM-5能在磁场作用下从水中分离。(3)活性物种捕获实验说明N-TiO2@FM降解过程起主要作用的活性基团为h+,且通过液质分析可知,环丙沙星经过降解最终生成质核比(m/z)为263、306、334、362等产物;而BrPTi@FM降解CIP体系主要是h+和O2-·起作用,通过液质分析可知,环丙沙星降解生成质核比(m/z)为263、291、334、362等产物。