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环境中的水体因工业废水的大量排放而受到了严重的污染，对生态环境造成极大的破坏。许多技术，如吸附、生物降解和光催化用于处理这些废水。其中，光催化技术因能耗低、效率高且不会产生二次污染物等优点，被认为是处理废水中难降解有机物的最有前途的方法。二氧化钛（TiO2）由于其低成本、无毒、高稳定性和易调节的带隙成为广泛用于光催化工艺的半导体。然而，可见光吸收范围的受限和电子-空穴对的高复合率，降低了TiO2的光催化性能。磁性纳米洋葱碳（Magnetic Carbon Nano Onions,MCNOs）因具有良好的电子传导特性、饱和磁化强度和紫外线吸收性能等，将MCNOs与TiO2结合可促进辐射时产生的电子-空穴对的分离，并且O-Ti-C键的存在减小了带隙，从而延长了吸收波长。最终，催化剂的回收再利用得以实现。因此，本文的研究内容和结果如下：
（1）通过溶胶-凝胶法成功制备了可磁性回收的MCNOs/TiO2复合光催化材料，采用XRD、FT-IR、XPS、N2吸附-脱附、SEM等测试手段，表征和分析了复合光催化材料的物相组成和微观形貌，以降解罗丹明B（RhB）的效率评价复合光催化材料的催化性能。研究结果表明，复合光催剂中MCNOs的超导性有利于光生载流子的传输。RhB光催化降解实验发现，7%MCNOs/TiO2具有最佳的光催化性和稳定性，且溶液浓度为10mg/L时，最佳投加量为0.7g/L，光催化降解效率为89%。自由基捕获实验证实空穴（h+）和羟基（·OH）是MCNOs/TiO2降解RhB过程中的主要活性物质。因而，MCNOs的高导电性和良好的紫外线吸收强度，对提高复合材料的光催化性能有很大的作用。
（2）通过湿法浸渍成功合成了可磁性回收的MCNOs/nano-TiO2复合材料，采用XRD、SEM、FT-IR、XPS、N2吸附-脱附等测试手段，表征和分析了复合光催化材料的物相组成和微观形貌，以降解罗丹明B（RhB）的效率评价复合光催化材料的催化性能，依据自由基捕获实验合理推断催化剂的光催化反应机理。研究结果表明，nano-TiO2的晶粒尺寸约10nm，通过物理作用紧紧地负载在MCNOs表面。RhB的降解实验发现4%MCNOs/nano-TiO2具有最佳的光催化性和稳定性，且溶液浓度为10mg/L时，最佳投加量为0.55g/L，光催化降解效率为97.19%。自由基捕获实验证实MCNOs/nano-TiO2降解RhB过程中的主要活性物质为超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）。nano-TiO2晶粒尺寸较小，易被完全激发，产生更多的电子-空穴对，而MCNOs的高导电性促进光生电子的转移，因此，很大程度提高了MCNOs/nano-TiO2复合材料的光催化性能。
（1）通过溶胶-凝胶法成功制备了可磁性回收的MCNOs/TiO2复合光催化材料，采用XRD、FT-IR、XPS、N2吸附-脱附、SEM等测试手段，表征和分析了复合光催化材料的物相组成和微观形貌，以降解罗丹明B（RhB）的效率评价复合光催化材料的催化性能。研究结果表明，复合光催剂中MCNOs的超导性有利于光生载流子的传输。RhB光催化降解实验发现，7%MCNOs/TiO2具有最佳的光催化性和稳定性，且溶液浓度为10mg/L时，最佳投加量为0.7g/L，光催化降解效率为89%。自由基捕获实验证实空穴（h+）和羟基（·OH）是MCNOs/TiO2降解RhB过程中的主要活性物质。因而，MCNOs的高导电性和良好的紫外线吸收强度，对提高复合材料的光催化性能有很大的作用。
（2）通过湿法浸渍成功合成了可磁性回收的MCNOs/nano-TiO2复合材料，采用XRD、SEM、FT-IR、XPS、N2吸附-脱附等测试手段，表征和分析了复合光催化材料的物相组成和微观形貌，以降解罗丹明B（RhB）的效率评价复合光催化材料的催化性能，依据自由基捕获实验合理推断催化剂的光催化反应机理。研究结果表明，nano-TiO2的晶粒尺寸约10nm，通过物理作用紧紧地负载在MCNOs表面。RhB的降解实验发现4%MCNOs/nano-TiO2具有最佳的光催化性和稳定性，且溶液浓度为10mg/L时，最佳投加量为0.55g/L，光催化降解效率为97.19%。自由基捕获实验证实MCNOs/nano-TiO2降解RhB过程中的主要活性物质为超氧自由基（·O2-）和空穴（h+）。nano-TiO2晶粒尺寸较小，易被完全激发，产生更多的电子-空穴对，而MCNOs的高导电性促进光生电子的转移，因此，很大程度提高了MCNOs/nano-TiO2复合材料的光催化性能。