近年来,伴随我国工业化进程的快速推进,水体受到了严重污染,在众多水体污染问题中,有机染料污染尤为突出。染料废水也是我国较难处理的工业废水之一,其主要特点有:高色度、高盐度和高毒性,染料废水的这些特点对自然水体、水生生物以及人体健康造成了巨大的威胁。因此,如何高效处理染料废水中的有机染料一直是一个重要的研究课题。本文以凹凸棒(ATP)、石墨相氮化碳(g-C_3N_4)为原料开发出低成本、高效率、性能稳定的高级氧化体系催化剂。采用溶剂热法获得磁性凹凸棒(ATP-Fe_3O_4),采用煅烧法和混合煅烧法获得石墨相氮化碳(g-C_3N_4)和掺杂K的石墨相氮化碳(K-g C_3N_4),后续对获得的材料进一步改性和加工最终获得了ATP-Fe_3O_4-PEI、ATP-Fe_3O_4-g C_3N_4-PEI(1:2)、K_5-g C_3N_4@ATP-Fe_3O_4催化剂。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、x射线衍射光谱(selleck PD0325901XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积(BET)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)、光致发光光谱(PL)、磁滞回曲线(VSM)等手段对所制备的催化剂进行表征,获得材料的结构、形貌、化学组成以及其他特性等信息。选取刚果红(CR)和孔雀石绿(MG)为印染废水中代表性的有机染料,研究所制备催化剂对有机染料的降解性能以及去除机制。主要成果如下:(1)采用溶剂热法将四氧化三铁(Fe_3O_4)负载到凹凸棒上获得磁性凹凸棒(ATP-Fe_3O_4),后续使用聚乙烯亚胺(PEI)对其进行改性获得(ATP-Fe_3O_4-PEI)。ATP-Fe_3O_4-PEI复合材料对CR染料废水具有良好的去除率,在p H=3和25℃时,去除率超过95%,去除量为943.77mg·g~(-1)。此外,ATP-Fe_3O_4-PEI材料具有良好的循环稳定性,4次循环后的去除率和去除量均在82%和799mg·g~(-1)以上。通过研究表明ATP-Fe_3O_4-PEI对CR的去除主要是通过催化降解过程与吸附行为相结合。降解过程主要是通过ATP-Fe_3O_4-PEI复合材料中Fe_3O_4在p H=3的条件下,不使用氧化剂和光激发的情况下通过一系列的反应产生羟基自由基(·OH)来实现刚果红(CR)的降解。为了澄清降解途径,通过LC-MS技术测定了CR的降解产物(D1-D9),并推测出CR的降解路径。吸附主要通过静电作用、氢键作用、以及多环芳烃之间的π-π作用等驱动力的作用下形成多层吸附。(2)采用煅烧法获得石墨相氮化碳(g-C_3N_4),再Ventral medial prefrontal cortex采用机械研磨法将磁性凹凸棒(ATP-Fe_3O_4)和石墨相氮化碳(g-C_3N_4)相结合,后续使用聚乙烯亚胺(PEI)对其进行改性获得可见光响应的光催化剂(ATP-Fe_3O_4-g C_3N_4-PEI)。通过紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)、光致发光光谱(PL)分析发现Fe_3O_4和PEI的存在极大的提高了ATP-Fe_3O_4-g C_3N_4-PEI(1:2)的光催化性能。ATP-Fe_3O_4-g C_3N_4-PEI(1:2)光催化剂对MG染料废水具有良好的去除率,在材料用量为0.4g·L~(-1)、MG初始浓度C_0=20mg·L~(-1)、p H=3、t=4h、T=25℃时,去除率超过98.0%。此外,ATP-Fe_3O_4-g C_3N_4-PEI(1:2)材料具有良好的循环稳定性,经过三个周期的降解,MG的降解效率仍然可以达到83%。EPR分析表明ATP-Fe_3O_4-g C_3N_4-PEI(1:2)光催化剂是在光照条件下产生羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_2~-)对MG进行降解。最后,我们通过LC-MS技术测定了MG的降解产物(D1-D14),并推测出MG的降解路径。(3)采用混合煅烧法将钾离子掺杂至石墨相氮化碳(g-C_3N_4)中获得K-g C_3N_4,后续使用机械研磨法将磁性凹凸棒(ATP-Fe_3O_4)和K-g C_3N_4相结合获得可见光响应的光催化剂(K-g C_3N_4@ATP-Fe_3O_4)。通过紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)、光致发光光谱(PL)分析发现的k-g C_3N_4(5%)和Fe_3O_4存在极大的促进了K_5-g C_3N_4@ATP-Fe_3O_4的光催化性能。K_5-g C_3N_4@ATP-Fe_3O_4光催化剂对MG染料废水具有良好的去除率,在材料用量为0.5g·L~(-1),MG初始浓度C_0=50mg·L~(-1),p H=3,t=2h,T=25℃时,去除率达到98.0%以上。此外,K_5-g C_3N_4@ATP-Fe_3O_4材料具有良好的循环稳定性,经过4次循环后去除率仍在83%以上。EPR分析表明K_5-g C_3N_Elexacaftor4@ATP-Fe_3O_4光催化剂是在光照条件下产生羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_2~-)对MG进行降解。最后,我们通过LC-MS技术测定了MG的降解产物(D1-D24),并推测出MG的降解路径。