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近年来,伴随社会经济的快速发展,全球性的环境污染状况日趋严峻,特别是工业废水对水体的污染已成为全球水资源匮乏的重要原因之一,因此,污水处理问题倍受各国科研工作者关注。作为光催化剂的TiO2,具有价廉易得、化学性质稳定、无毒、催化效率高等诸多特性,因而被广泛地用来处理工业废水中的各种有机污染物。但是,由于TiO2(Eg=3.2～4.5 eV)较宽的带隙,可利用的激发光仅限于紫外光,而太阳光中仅含3%～5%左右的紫外光,能源利用率低;并且,纳米级的TiO2很难在既保持较高的光催化活性又满足特定的理化性能要求的条件下完好地回收再利用。针对上述问题,本文以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与钛酸四正丁酯反应制备前驱体溶液,采用溶胶-凝胶法和静电纺丝技术制得PVP/钛酸四正丁酯复合纤维,经高温焙烧,得到直径分布均匀的TiO2纳米纤维,并以TiO2纳米纤维为模板、通过乙二醇溶剂热反应,在TiO2纳米纤维表面负载Fe3O4纳米级粒子,从而制备出具有可见光催化性能的可磁性分离回收的TiO2/Fe3O4复合纳米纤维材料。采用扫描电子显微镜(SEM),红外光谱(FT-IR),X射线粉末衍射(XRD),拉曼光谱仪(Raman)和紫外可见漫反射仪(Uv-Vis/DR)等分析测试方法对所制得的TiO2纳米纤维及Fe3O4纳米粒子负载量不同的TiO2/Fe3O4复合纳米纤维进行了结构和物理化学性质表征。结果表明,TiO2纳米纤维为锐钛矿型,尺寸分布均匀;TiO2/Fe3O4复合纳米纤维是在TiO2纳米纤维上负载粒径为十几纳米至几十纳米不等的Fe3O4粒子,粒子分布均匀,并且负载在TiO2纳米纤维上的Fe3O4粒子的负载量和粒径随Fe3O4制备溶液浓度的变化可调控。且有铁离子进入TiO2晶格,Fe3O4与TiO2形成异质结构。以有机染料罗丹明B的稀释水溶液为降解模型,考察了所制得的TiO2纳米纤维及Fe3O4纳米粒子负载量不同的TiO2/Fe3O4复合纳米纤维的光催化活性及对罗丹明B的降解率。结果表明,TiO2纳米纤维在可见光区基本无光催化活性,9个小时的最终降解率仅为31.60%,降解系数为3.51;TiO2/Fe3O4复合纳米纤维在可见光区域表现出强催化活性,9个小时的最终降解率可达97.56%,降解系数为10.84,并且TiO2/Fe3O4复合纳米纤维的光催化活性随Fe3O4粒子负载量的不同而变化。由于粒径在十几纳米至几十纳米的Fe3O4具有超顺磁性,利用外磁场,有利于解决固液相反应体系中TiO2/Fe3O4复合纳米纤维的分离、回收等问题。