随着现代工业文明的迅速发展,开发新能源和控制全球环境污染逐渐成为人类未来面临的两大挑战。消除环境污染和缓解能源危机的有效途径之一是开发氢能,如何实现绿氢正成为全球氢气能源发展的焦点。塑料因其耐久性和低成本而被广泛应用,在长期的风化过程中破碎成更小的塑料碎片,造成更大的潜在危害。因此,人们致力于通过光催化氧化工艺,通过开发新型光催化纳米材料,实现微塑料的有效降解与同步产氢。本文以二聚氰胺、硫酸锌和氢氧化钠为前驱体,以包裹铁的碳纳米管为磁介质,通过煅烧和超声浸渍两步法制备了可见光复合催化剂ZCNCNFe-10。利用双密度分离法提取洗面奶中的微塑料并在水环境中进行光催化降解,对降解过程中的多种变量分别进行了详细探究,并测定了复合材料的产氢量,主要研究内容和结论有以下三点:（1）采用简单的超声浸渍法制备了复合光催化剂ZnO/C3N4-Cg/CNFe,利用UV-vis光谱证明光吸收范围被扩宽至全可见光区域,超过单一材料ZnO（388 nm）和g-C3N4（450 nm）的光吸收边界。将磁性碳纳米管（CNFe）与ZnO/C3N4-Cg进行了不同质量比的掺杂（3%、7%、10%）,结果表明复合材料的磁性能和微塑料的降解效率随CNFe掺杂比例的升高而逐渐提高,但产氢速率降低。为了兼顾催化剂的光催化活性并便于后续的循环利用,将CNFe掺杂比例确定为10%。（2）对复合纳米材料的表面形态、化学结构、官能团、吸光度、光电特性、热稳定性和磁性能通过各种表征手段进行分析。采用双密度分离法成功提取洗面奶中的微塑料,为了确定微塑料的种类,分析其表面化学状态和热稳定性,对微塑料进行了SEM、FTIR、XRD、XPS、粒度分析和TGA分析。结果表明所提取的微塑料为聚乙烯。在不同反应条件下对聚乙烯微塑料降解效率的影响进行评估。结果表明在ZCNCNFe-10/PMS体系中,当光强约为200 m W/cm~2（λ＞420 nm）,微塑料初始浓度为0.5 g/L,向反应溶液中投加5 m M过氧单硫酸盐（PMS）和200 mg ZCNCNFe-10,10 h内聚乙烯微塑料的降解效率为22.3%。反应体系中在降解微塑料过程中可能产生的主要活性氧化物种（ROS）利用自由基淬灭实验以及电子顺磁共振谱（EPR）测定。结果表明,活性氧化物种对微塑料降解的贡献程度依次为~1O2＞SO4·-＞h+,提出了ZCNCNFe-10/PMS的界面反应机理。（3）在密闭反应器中对光催化复合材料的产氢量进行测试。结果表明,复合材料ZCNCNFe-10在5 h的总产氢量为142.70μmol,产氢能力为578.91μmol/g/L,在实现目标污染物聚乙烯有效降解的同时具备一定的产氢能力,在污水处理与能源化方面具有广阔的应用前景。最后,通过铜绿微囊藻生物毒性实验验证降解后反应滤液毒性,利用飞行时间质谱（LCMS-IT-TOF）对ZCNCNFe-10/PMS体系去除微塑料的降解产物进行了深入的分析讨论,并根据费米能级、带隙和VB-XPS提出了光催化剂界面反应机理。我们的研究证明,通过简单的掺杂方法调节半导体光催化剂的费米能级,可以改变多相光催化剂的电荷转移机制,这对设计各种异质结光催化剂具有参考意义。