中文摘要：

本研究在利用"场流"理论对现阶段光催化反应强化技术进行综合分析的基础上，提出进一步利用磁"场"与光催化反应系统协同提高低浓度有机物的降解消除效率。重点研究磁效应与光催化反应系统之间的耦合协同机理；构建出磁效应光催化反应过程中相关的反应工程动力学模型；设计出新型的光催化反应器。项目的研究结果不仅对于环境化学中的光催化反应理论具有重大的理论意义，且对于难降解有机物的环境友好型处理技术的开发具有一定的实用价值。

结论摘要：

本项目将磁场引入光催化反应系统，研究了磁场光催化反应系统的协同效应。研制出多种不同类型的具有光催化活性的催化剂，分别与磁场光催化系统耦合进行了光催化降解有机物的反应。通过磁场对光催化反应系统中自由基和电子效应的研究，建立了磁效应光催化反应耦合协同机理；构建出磁效应光催化反应过程中相关的反应动力学模型，设计出新型的光催化反应器。研究指出磁场的引入明显提高低浓度有机物的降解消除效率；磁场作用主要是通过影响光催化过程中羟基自由基的产生过程，增加了溶液中羟基自由基的浓度以及影响TiO2光催化体系中光生电子-空穴对的系间跃迁，减少了其发生重结合的几率，延长了光生载流子的寿命，从而提高了TiO2光催化反应的效率。为解决TiO2半导体光催化反应量子化效率低的难题，提高低浓度有机物的降解消除效率提供了理论模型和新的技术途径。