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活性炭(AC)具备发达的孔隙结构,大的比表面积和孔容,对气体、溶液中的小颗粒杂质、大分子物质、重金属离子等污染物都有较强的吸附能力。同时,因其发达的孔道结构和比表面积,活性炭是一种优良的模板剂,许多功能材料(比如磁性材料、光催化剂、吸波材料等)可以负载于活性炭表面或者进入活性炭孔道,从而得到性能优异的活性炭复合材料。磁性活性炭具有较大的比表面积和优异的磁性能,是一种可分离、吸附水中有机染料的有效吸附剂。本论文采用不同的化学方法合成了不同磁介质负载活性炭复合材料,研究复合材料对亚甲基蓝(MB)的吸附行为来判定吸附性能。论文通过改变磁介质与活性炭的比例优化其磁响应及吸附能力。1、采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,成功制备了一系列磁性CoxFey/Co Fe2O4/AC复合材料,所有样品都具有优异的磁响应现象,同时对MB的吸附能力强。研究了磁性物质与活性炭的比例对CoxFey/Co Fe2O4/AC复合材料物相、磁性能以及吸附性能的影响。研究表明,随着AC比例的增加,CoxFey/Co Fe2O4/AC复合材料的磁响应效果减弱,对MB的吸附能力降低。同时Co:Fe:AC的添加量摩尔比为1:2:150得到的样品(CFA/AC-150)因其较好的Ms(13.33 emu/g)和较高的比表面积(962.78 m2·g-1),从而更适合用于染料污水处理,并且能够应用磁分离技术快速地回收磁性活性炭。2、采用水热法合成了一系列Co Fe2O4/AC复合材料,所有样品都具有良好的磁响应现象,同时对MB的吸附能力强。研究了磁性物质和AC的摩尔比例对Co Fe2O4/AC复合材料物相、磁性能以及吸附性能的影响。研究表明,随着AC比例的增加,Co Fe2O4/AC复合材料的磁响应效果减弱,对MB的吸附能力降低。同时Co:Fe:AC的添加量摩尔比为1:2:200得到的样品(CF/AC-200)因其适宜的Ms(5.11 emu/g)和最高的比表面积(1096.85 m2·g-1),从而更适合用于染料污水处理,并且能够应用磁分离技术快速地回收磁性活性炭。3、采用微乳液法合成了一系列Ni/AC复合材料,所有样品都具有良好的磁响应现象,同时对MB的吸附能力强。研究了磁性物质和AC的摩尔比例对Ni/AC复合材料物相、磁性能以及吸附性能的影响。研究表明,随着AC比例的增加,Ni/AC复合材料的磁响应效果减弱,对MB的吸附能力降低。同时Ni:AC的添加量摩尔比为1:50得到的样品(Ni/AC-50)因其适宜的Ms(3.39 emu/g)和最高的比表面积(1156.85 m2·g-1),从而更适合用于染料污水处理,并且能够应用磁分离技术快速地回收磁性活性炭。除此之外,研究表明sol-gel法会对AC的孔道结构造成一定的破坏,从而降低磁性活性炭的比表面积和总孔容,减弱了其吸附能力。水热法和微乳液法不会破坏AC的孔道结构,且微乳液法合成的Ni/AC-50样品与水热法合成的CF/AC-200样品对MB的吸附能力相差不大,而且Ms值也较接近,但是Ni/AC-50样品中因Ni的氧化造成其稳定性能相对较差,而且微乳液法制备方法相对较复杂。因此,本论文中,水热法合成的CF/AC-200样品具有最佳性能。最后,在优化的CF/AC-200样品的基础上,继续采用sol-gel法合成了Ti O2/Co Fe2O4/AC复合材料,结果显示所有样品不仅具有良好磁响应现象,同时保持了对MB的较好吸附能力,在紫外线照射下,能够通过自身降解吸附的MB,具有光催化特性。研究表明,随着二氧化钛含量增加,其晶化程度增加,光催化降解MB性能增强。