工业化的快速发展,为人们提供了更好的生活环境,同时也带来极大的污染问题。其中水污染的问题尤为严重。因此,对水污染的治理已是迫在眉睫。光催化技术因为其成本低、绿色高效、治理彻底、对环境没有二次污染等优点,在治理水污染方面备受关注。铁酸锌（ZnFe₂O₄）是一种尖晶石结构的窄带隙半导体,其带隙宽度约为1.9 eV,具有良好的可见光吸收能力,比较好的光稳定性以及磁可分离的特性。以上的诸多优点使ZnFe₂O₄成为有非常好的发展前景的新型的可见光光催化剂。但是,ZnFe₂O₄仍然存在一些问题:第一,粉体结构的ZnFe₂O₄极容易团聚,导致暴露出来的活性位点减少,进而影响其光催化活性。第二,ZnFe₂O₄的带隙较窄,产生的光生电子和空穴极容易复合,光量子产率比较低。针对以上的问题,可以考虑利用静电纺丝技术将ZnFe₂O₄制成一维纳米纤维结构,这种结构不仅具有大的比表面积,同时可以减少团聚,暴露更多的活性位点。再将ZnFe₂O₄与氧化锌（ZnO）复合,构筑ZnFe₂O₄/ZnO异质结,促进光生电子和空穴分离,进而提高材料的光催化活性。具体研究内容如下:（1）利用静电纺丝技术制备中空纳米纤维ZnFe₂O₄/ZnO混纺异质结。将Fe（NO₃）₃和Zn（NO₃）₂按照摩尔比1:1混合加入到含有高分子的有机溶剂中,电纺得到纳米纤维,经过煅烧最终得到ZnFe₂O₄/ZnO混纺异质结。在可见光条件下,对亚甲基蓝（MB）降解的光催化实验结果表明,ZnFe₂O₄/ZnO混纺异质结相较于纯ZnFe₂O₄纳米纤维表现出更高的光催化活性。其光催化降解速率是ZnFe₂O₄纳米纤维的8倍。这一结果说明异质结在促进电子和空穴的分离,提高光催化活性方面起到了重要的作用。（2）以静电纺丝技术制得的Fe（NO₃）₃/Zn（NO₃）₂/PVP纤维为硬模板,结合原子层沉积技术,在Fe（NO₃）₃/Zn（NO₃）₂/PVP纤维表面沉积ZnO,经过煅烧以后,得到一维中空纳米纤维结构的ZnFe₂O₄/ZnO双面异质结光催化剂。光催化测试结果表明,ZnFe₂O₄/ZnO双面异质结相较于ZnFe₂O₄/ZnO混纺异质结和纯ZnFe₂O₄纳米纤维,均表现出更高的光催化活性,其光催化降解速率分别是混纺ZnFe₂O₄/ZnO混纺异质结的2倍,纯ZnFe₂O₄纳米纤维的17倍。说明ZnFe₂O₄/ZnO双面异质结在促进电子和空穴的分离,提高光催化活性方面更具有优越性。为了进一步证明异质结提高光催化活性方面所起的作用,Al₂O₃阻隔层被引入到ZnFe₂O₄和ZnO之间,进而得到ZnFe₂O₄/Al₂O₃/ZnO复合材料。相较于ZnFe₂O₄/ZnO双面异质结,ZnFe₂O₄/Al₂O₃/ZnO复合材料对MB降解的光催化活性大大降低,几乎与纯ZnFe₂O₄一致。在外加磁场的作用下,ZnFe₂O₄/ZnO双面异质结光催化剂可以被分离和回收。光催化循环实验测试结果表明该光催化剂具有良好的循环稳定性。最后,光催化过程中反应机理的研究结果表明,在光催化过程中,四种活性物质均在不同程度上起了作用,其中起主要作用的活性物质为羟基自由基（?OH）。