中文摘要：

因其在水中难降解、毒性强、具有积累效应等特征，重金属污染已成为备受关注的重大环保课题。胶州湾是一个半封闭型海湾，其重金属污染对人类健康和海洋生物带来了严重的威胁。本课题拟将吸附法与光催化方法相结合提高废水中重金属离子的去除效率。通过优化反应条件和工艺，合成高吸附性、具有高催化性能的Fe3O4/TiO2/Graphene 磁性复合吸附剂。构建异质结构复合物混合相模型，采用第一性原理计算并与实验相结合，研究催化剂界面结构与电荷布居对复合物电子结构和属性、表面性质、电荷迁移率和光催化性能的影响，探究重金属离子在吸附剂表面的作用形式及表面氧化还原反应机理，初步提出重金属在吸附剂表面的“物理化学双吸附-氧化还原”反应机制，为水体中重金属污染的修复以及利用磁性纳米材料处理重金属废水污染提供科学依据。