随着制造业产能的持续提升,改进污水后续处理已经成为绝大部分生产企业都迫切需要解决的问题。尤其是印染产业的色素染料污水处理,医疗废水中的抗生素污水处理。因此利用仿生学制备绿色多功能材料进行水处理成为新的行业引领者。本论文以聚多巴胺基仿生材料为基础,进行改变形貌、负载磁性金属和贵金属等改性,从而在水体中有效的去除色素和抗生素。首先用羧基改性的聚苯乙烯（PS-COOH）微球作为模板可以实现Fe₃O₄纳米颗粒的原位包埋并有利于聚多巴胺（PDA）在模板外表面形成外包覆层,并且聚苯乙烯球可以通过四氢呋喃选择性地溶解去除。由此制备出中空磁性聚多巴胺基复合材料Fe₃O₄@PDA,其能够应用于水溶液中有效去除抗生素。随后,利用多巴胺聚合过程第一步中氧化成醌式结构的电子转移的特性来原位还原银离子成为银单质银纳米粒子,合成多功能聚多巴胺基载银磁性中空材料,即Fe₃O₄@PDA@Ag。这个进一步改性的材料可以有效地催化降解对硝基苯酚（4-NP）和罗丹明-B（RhB）。实验一制备了聚多巴胺基磁性中空材料Fe304@PDA并用于吸附四环素（TC）。尝试了不同pH值（2-10）的溶液状态下,Fe₃O₄@PDA中空材料对TC的吸附效果。结果显示整个吸附过程深受pH值的影响,pH值过低,吸附剂和被吸附物都含有正电荷离子基团,静电排斥作用强,吸附量低,反之亦然。在pH值为8.0的条件下,吸附量达到最大,即:151.7mg·g^-1。同时对不同形貌的聚多巴胺基复合材料,即:核壳型材料PS@Fe₃O₄@PDA和Fe₃O₄@PDA中空材料之间进行吸附量的对比。结果明显中空型材料的实验效果相比核壳型材料有很大提升。对于不同PDA层厚度的Fe₃O₄@PDA中空材料的吸附能力也进行了探究,其结果显示PDA层厚度越大,吸附量越大,但增幅不明显。就动力学研究得出结论吸附过程采用拟二级模型验算更加严谨;等温吸附实验分析表明采用Freundlich模型拟合度最高,说明吸附接触界面是异相的,吸附分子之间发生相互作用,存在多分子层吸附的情况。重复使用性表明材料可以循环使用,且在5次循环内,吸附除去率每次只有2.22～3.80%的降低,证明其性能稳定,效果良好。最后通过FTIR和XPS等表征手段来详细的推断Fe₃O₄@PDA中空材料吸附TC过程中的吸附机理。其结果表明吸附TC的过程中静电引力是发挥决定性作用的。实验二在实验一基础上进行了负载贵金属纳米粒子Ag的改性,Ag纳米粒子通过原位还原的方法镶嵌在PDA层中,合成多功能聚多巴胺基磁性载银中空材料,即:Fe₃O₄@PDA@Ag。这个新制备的材料可以有效地催化降解对硝基苯酚（4-NP）和罗丹明-B（RhB）。反应速率常数计算符合一级反应方程。相比非中空结构的PS@Fe₃O₄@PDA@Ag,具有空心结构的Fe₃O₄@PDA@Ag对这两种反应表现出更强的性能。由于可磁性回收的能力,循环使用10次,降解效果没有明显的降低。结合以上两种材料优秀的去除染料和抗生素的能力,可重用性好,稳定性高,加上温和的制备过程,这种多功能仿生中空复合材料可能在医疗、建筑和制造业等应用上有很大潜力。