磺胺二甲嘧啶（Sulfamethazine,SM₂）结构稳定,容易在环境中积累,普遍存在于污水中,严重威胁人类的健康。传统污水处理技术难以将抗生素完全去除,光降解是去除水环境中抗生素的有效途径。并不是所有的催化剂都对某种污染物降解有明显的促进作用,所以催化剂的选择至关重要。纳米催化剂具有催化特性,但难以回收,既增加了污水处理的成本,又造成环境污染。因此制备出既能高效催化,又能回收利用的光催化剂具有重要的意义。本文首先筛选出磺胺二甲嘧啶的最佳光催化剂ZnO,然后用化学沉淀法制备了磁性ZnO,并研究了磁性ZnO对纯水中磺胺二甲嘧啶的光催化降解效果,考察了光源、pH、催化剂投加量等因素对光解效果的影响,确定磁性ZnO的最佳使用条件,并对磁性ZnO的性能进行了表征。本研究得出结论如下:1.本实验从四种光催化剂纳米TiO₂、TiO₂、ZnO、CdS中挑选出光催化降解SM₂效果最好的催化剂。实验结果表明:这4种催化剂对SM₂的光降解都有促进作用,催化效果最优的是ZnO,其次为CdS,然后为纳米TiO₂,投加粉末TiO₂对SM₂降解的光催化作用很小。2.从制备的9种不同配比的磁性ZnO中筛选光催化降解SM₂效果最好的催化剂,用于后续实验。实验结果表明:Fe³⁺:Fe²⁺为2:1,Fe₃O₄:ZnO为1:2所制备的磁性ZnO对SM₂光催化降解率最高,磁性ZnO对SM₂的光催化降解率随着磁性催化剂中ZnO的增加而增加。3.紫外灯下,SM₂的光解均符合一级动力学。Fe₃O₄对SM₂的光解起抑制作用。投加ZnO的光解速率是不加催化剂的2.85倍。投加磁性ZnO的光解速率是不加催化剂的2.50倍,磁性ZnO对SM₂的光解反应具有很好的催化作用。4.在紫外灯、高压汞灯、氙灯这3种光源下,SM₂的光催化降解反应均符合一级动力学规律,且光解速率存在明显的差异,在紫外灯下SM₂光解速率最快,其次为高压汞灯,最慢为氙灯。在紫外灯下,磁性ZnO对SM₂的光催化降解速率稍慢于对照ZnO,远远高于不投加催化剂。5.SM₂在紫外灯下迅速降解,其光解速率随SM₂初始浓度的增大而下降。初始浓度越大,磁性ZnO对SM₂的降解效率与ZnO差异越明显,磁性ZnO更适合处理低浓度的抗生素污水。6.随着催化剂浓度的增加,磁性ZnO和ZnO对SM₂光解速率都呈现出先上升后下降的趋势。投加5 mg/L ZnO对SM₂的降解率最高为90.17%,而投加5 mg/L磁性ZnO对SM₂的降解率为86.91%,比投加ZnO的降解率低3.26%。考虑到投入的生产成本及催化效果,磁性ZnO的最佳的投加量为5 mg/L。7.pH值对SM₂在紫外灯下光解速率有很大的影响。SM₂在不同pH条件下光解速率表现为pH10>pH9>pH7>pH3>pH5。综合考虑,磁性ZnO对SM₂光催化降解最佳的pH为7。8.磁性ZnO的回收与重复利用实验表明:磁性ZnO经过5次循环利用,磁性催化剂对SM₂的催化降解效果有缓慢下降的趋势,但每一次回收损失的质量较少。9.磁性ZnO的饱和磁化强度分别为32.62 emu/g,在实验过程中,磁性ZnO没有出现磁性颗粒团聚现象,且具有超顺磁性,所以在外磁场的作用下很容易对其进行分离。