近年来，由于人们生活水平的迅速提高，医疗、农业和工业迅速发展，导致水污染问题日益突出。目前水污染主要包括重金属污染和有机物污染。铬作为典型的重金属离子污染物，广泛用于电镀加工，金属工艺，皮革精制和颜料制造，在自然界循环作用下，其普遍存在于地下水，地表水和土壤中。铬在自然界中通常以氧化态形式存在，并有多种价态，常见为六价和三价。六价铬具有急性毒性效应、诱畸变性和致癌性。氧氟沙星作为一种广谱抗生素，被广泛用于治疗人体细菌感染。但是它在人体中不能被完全代谢，进入水体后会对生物产生一定危害。因此，解决水体中的六价铬和氧氟沙星的污染问题是亟不可待的。
　　硫化铁作为一类同时含铁和硫的矿物，在地球上储备量丰富，且常被用于环境污染物的消除。在各种硫化铁中，硫复铁矿(Fe3S4)具有强氧化还原活性及优良的磁性，有利于修复被六价铬污染的水体。同时Fe3S4可以与双氧水构成异相Fenton体系用于降解环境中有机污染物。这表明Fe3S4可以作为一种活化剂，活化某些化学试剂，形成高级氧化体系，从而对环境中的有机污染物进行有效的氧化降解。
　　首先，本论文研究了溶热法制备的磁性Fe3S4去除六价铬的过程及机理。磁性Fe3S4去除六价铬过程遵循准一级动力学模型，其速率常数依赖于六价铬的初始浓度。六价铬的去除过程分为表面吸附、还原和溶液还原、沉淀，且由静电吸引、电子传递和共沉淀机制引起的。由于低pH值时Fe3S4的还原性和表面电正性较高，故溶液的pH值从3.5增加到10.0时，Fe3S4去除六价铬的速率常数从0.061min-1下降到0.017min-1。1,10-菲罗啉抑制实验表明Fe3S4还原六价铬过程主要由亚铁离子介导，而非硫化物介导。对铁和硫的形态及浓度分析，结果表明Fe3S4高效去除六价铬归因于硫离子诱导Fe3S4表面的Fe(III)/Fe(II)循环。探讨Fe3S4的可重用性，结果表明相同条件下的三次循环后，六价铬去除效率降低至50%左右，这是由于铬（氢）氧化物和硫化物的生成。这些发现为研究磁性Fe3S4诱导含铬污染物转移机制提供了新的思路，在构建高效除铬体系方面具有广阔的前景。
　　其次，本论文研究了Fe3S4活化过硫酸盐(PS)降解氧氟沙星的机理研究。对比不同体系降解氧氟沙星效率，结果表明，单一Fe3S4和过硫酸盐对氧氟沙星降解效率较低，两者都加入氧氟沙星降解效率高达99%。Fe3S4活化过硫酸盐降解氧氟沙星的过程遵循准一级动力学模型。PS浓度在4到5mM时，氧氟沙星的降解效率几乎高达100%。然而当PS浓度降到1mM，氧氟沙星的降解下降到92%。溶液初始pH值由7.2降到4.2时，表观氧氟沙星降解去除速率常数(kOFX)由0.013min-1增加至0.238min-1。然而，随着溶液pH值从4.2降到3.2,表观氧氟沙星降解去除速率常数(kOFX)从0.238min-1减少到0.063min-1。电子顺次共振波谱及自由基捕获实验结果表明，Fe3S4活化过硫酸盐过程中产生羟基自由基和硫酸根自由基，且两种自由基均参与氧氟沙星降解。这些发现为构建磁性Fe3S4活化过硫酸盐高效降解有机污染物体系提供理论依据。