四环素是我国畜禽养殖中最常用的抗生素，具有较明显的致突变、致畸作用，对生物过程具有强烈的抑制作用，且大部分会随粪污排出，污染环境。光催化技术对彻底降解水体中残留四环素具有降解效果好、无二次污染等特点。然而，目前光催化技术的应用还面临一些技术难题，第一，光催化剂对长波光的利用率低；第二，粉末状光催化剂与治理后水体难于分离，引起二次污染；第三，光催化反应器内催化效率低。本研究的目的是通过多元掺杂和负载制备新型光催化材料，使其既可以利用太阳光，又可以被磁铁有效回收。在此基础上，构建光催化反应器，采用曝气催化方式，提高反应器内的光催化效率。并针对此开展以下三个方面的研究：(1)采用爆烧法制备磁基体，通过溶胶-凝胶法在其表面负载TiO2/WO3，经煅烧制得太阳光响应型磁性光催化剂。运用扫描电镜、X射线分析、能谱分析等现代表征技术，分别对光催化剂的表面形貌、组成成分、饱和磁强、光学性能等进行测试。结果表明，光催化剂(MTW)表面呈蜂窝状凹陷，蜂窝直径为1.5-3.0μm，比表面积为75.6m2·g-1，主要成分为Fe3O4和锐钛矿型TiO2，饱和磁强为21.7emu·g-1，可被磁铁回收。另外，W元素掺杂使MTW的吸收波长红移。在考察几种光催化剂降解亚甲基蓝的试验中，MTW对亚甲基蓝的去除率达到95.3%，比Fe3O4/AC/TiO2和Fe3O4/TiO2两种负载型光催化剂分别高1.1%和2.8%。(2)以四环素为目标污染物，考察MTW对四环素的催化效果。MTW催化能力受光源影响大，太阳光下四环素去除率为65.2%，比可见光和暗处条件下分别高38.7%和52.2%。MTW投加量从0.25g·L-1升高到1.0g·L-1，反应速率常数(kobs)从2.26×10-2h-1升高到6.23×10-2h-1，投加量从1.0g·L-1升高到3.0g·L-1，反应速率常数反而降低了33.8%；在考察四环素浓度对光催化影响方面，四环素浓度从6mg·L-1升高到15mg·L-1，kobs从3.19×10-2h-1升高到6.23×10-2h-1，浓度继续升高到18mg·L-1，去除速率至5.18×10-2h-1。(3)应用改进型光催化反应器考察曝气对反应器内吸附和光催化的影响。MTW对四环素的饱和吸附量为11.25mg·g-1，是静置条件下饱和吸附量的2.9倍，曝气有效提高了MTW的表面吸附能力，但曝气强度从10m3·h-1升高到40m3·h-1，四环素降解率从30.3%升高到47.4%，而四环素的吸附去除率无显著差异(p<0.05)。在考察曝气条件下pH值对四环素降解的影响方面，pH值从5升高到7，四环素去除率从80%升高到94%，pH值从7升高到9，四环素去除率不再变化；在考察曝气条件下硬度对四环素降解的影响方面，添加Ca2+时四环素去除率比对照要低3%-13%，Mg2+浓度从0升高到0.1mol·L-1，四环素去除率从71.1%降低到61.2%，可知Ca2+和Mg2+都对四环素去除表现出显著抑制作用(p<0.05)。相对常规以TiO2为基体的掺杂型磁性材料，本文以磁基体为载体，在其表面负载TiO2，制备了新型光催化材料，不仅增加了光催化剂的活性位点，提高了光催化能力，而且使光催化剂具备了良好的磁回收能力，降低了光催化剂的应用成本。基于此材料，引入曝气催化方式，构建光催化反应器，有效地突破了光在水体中传播能力不强的局限，提高了催化处理效率。