染料、苯酚和Hg(Ⅱ)等典型污染物是工业废水中有机污染物和无机污染物主要成分，可通过使用物理吸附、化学氧化等方法去除。其中纳米半导体光催化技术因产生大量的光生空穴及?OH等高活性氧化物种，可迅速降解有毒有害污染物，是环境污染物治理领域的热点研究领域。但催化剂中的本征半导体受禁带宽度等多种因素制约，仅能使5%太阳光的紫外光激发，且光生载流子极易复合，导致光催化剂催化活性降低。因此，如何提高纳米光催化剂的光催化效率成为备受关注课题。此外，荧光探针技术在重金属检测及识别定位等方面有广泛使用，另一方面，易分离的磁性纳米材料作为吸附剂具有吸附容量大、吸附速率快以及可回收的经济性等优点，可用于处理有毒重金属，而新型钌联吡啶配合物由于其独特的催化性能，也引起人们关注。因此，本文通过制备高效纳米光催化材料、吸附材料、磁性纳米催化剂，研究其对染料、Hg(Ⅱ)化合物及酚类化合物等典型有毒污染物降解转化处理及机理，得到了具有理论意义和实际应用价值的研究结果。主要研究内容和结果如下：
　　通过简便的方法成功合成了Ag/TiO2光催化剂。场透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、比表面分析(BET)和紫外-可见吸收/漫反射光谱(UV-vis/DRS)分析表明，Ag/TiO2光催化剂具有独特的微观结构和较大比表面积。基于可见光辐照下甲基橙(MO)的降解效率，研究分析Ag/TiO2光催化剂的光催化性能，表明Ag/TiO2光催化剂比纯TiO2具有更好的光催化性能。此外，20%Ag/TiO2光催化剂表现出较高的光催化活性，在可见光照射120min后其催化降解MO效率高达98.9%，具有潜在应用价值。
　　研究了基于罗丹明衍生物的Hg(Ⅱ)荧光探针传感器、磁性去除复合纳米材料制备技术及其物理化学性质。首先以磁性Fe3O4为核，分子筛MCM-41为壳，合成了具有核壳结构的复合纳米磁性材料。开发了两种罗丹明衍生物，并将其共价接枝到MCM-41壳上，作为Hg(Ⅱ)的荧光探针化学传感器。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、差热热重分析(TG/DTA)、TEM、XRD、BET和FE-SEM等手段对复合纳米材料进行了形貌结构表征，发现其具有核壳结构，并且这种复合纳米磁性材料对Hg(Ⅱ)具有很好的选择性荧光“开-关”效应，可获得线性传感曲线。此外，利用复合纳米磁性材料的强磁性成功实现了Hg(Ⅱ)的高效去除，并且其可循环利用。
　　将钌(Ⅱ)三联吡啶配合物[Ru(Bpy)3]2+锚定到磁性树枝状纤维二氧化硅纳米结构中，首次得到了具有磁性的纳米催化剂FeNi3/DFNS/[Ru(Bpy)3]2+。采用乙二腈为反应溶液，以氧气作为氧化剂，FeNi3/DFNS/[Ru(Bpy)3]2+复合纳米磁性材料可选择性地将酚类化合物催化转化为1,4-苯醌。尤其对如苯酚和单烷基取代酚等酚类化合物更为有效：在温和条件下，通过活化C-H键，可将其高效氧化生成1,4-苯醌类化合物。进一步研究发现，FeNi3/DFNS/[Ru(Bpy)3]2+对工业上许多酚类化合物均有催化氧化效果。这些氧化产物醌类化合物是合成维生素的中间体，并通过原子力显微镜(AFM)、FTIR、XRD、TGA、SEM、TEM和振动样品磁强计(VSM)等表征手段对其性能进行了分析。
　　研究得到的新型催化吸附材料在工业有机废水、无机污染物降解处理上具有吸附降解效率高、污染物选择性好、可回收性优良等特点，具有重要应用前景。