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随着社会的发展,人们对物质的要求越来越高,这便导致了纺织业中技术提高的同时有机染料种类也在不断更新。然而,由于有机染料的结构复杂在自然环境下无法分解,且随着排入江河胡海中的有机染料污水排放量的增加,水生生物的生存环境受到极大的威胁,因此人类饮用水的安全也无法得到保证。随着有机染料污水导致的基因疾病、癌症等恶性疾病的加剧,寻找一种高效且廉价的方法去解决有机染料的污染问题是非常迫切的。本文介绍了受到人们认可并不断发展的催化降解技术,实验中选用磁性氧化石墨烯作为载体,改性二氧化钛作为催化剂主体,并用分子印迹技术及染料敏化技术分别对其进行表面改性,而制备出的复合材料则用于催化降解水溶液中的有机染料。其主要研究内容如下:(1)以磁性氧化石墨烯(Fe3O4-GO)为载体,氮掺杂P25(NT)作为催化剂主体,甲基橙作为伪模板分子,吡咯为功能单体,在甲醇水溶液中制备磁性氧化石墨烯分子印迹聚合物(MIGNT)。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)和综合物性测量仪(PPMS)对得到的MIGNT进行一系列的成分、结构、热稳定性和磁性表征。一系列影响MIGNT催化性能的因素和其催化降解反应动力学被考察。并将其应用于黑暗条件下对水溶液中的刚果红(CR)染料进行催化降解,采用紫外可见分光光度计(UV-vis)对CR水溶液的催化情况进行检测,最终利用高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)对CR的降解产物进行分析。实验中使用少量的MIGNT即可降解高浓度CR溶液并且其降解效率高达99.3%。(2)采用溶胶-凝胶法合成具有高效催化能力的氧化锌耦合二氧化钛(ZnOTiO2),然后使用铁酞菁作为染料敏化剂对ZnO-TiO2进行敏化处理。敏化后的ZnOTiO2通过水热反应与Fe3O4-GO结合制备出磁性氧化石墨烯染料敏化复合物(MIPGZT)。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TGA)、综合物性测量仪(PPMS)及傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对制得的MIPGZT进行表面结构、热稳定性以及磁性等一系列性能表征。同时在模拟的太阳光源下,利用MIPGZT在不同的pH、时间、温度等条件下催化降解水溶液中的亚甲基蓝,以选出最适合MIPGZT充分发挥催化降解性能的条件。采用UV-vis对亚甲基蓝水溶液浓度变化进行检测,并用MS对催化降解产物进行分析检测。本实验方法制备的MIPGZT具有良好的催化性能,且由于磁性技术的引入其循环利用能力强,是一种廉价且高效的复合材料催化剂。