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以二氧化钛为代表的传统光催化材料，带隙宽，只能利用太阳光中的紫外光;量子产率低，光生电子和空穴易复合，严重制约了其应用。要打破制约光催化材料应用的瓶颈，必须拓宽光催化材料的光响应范围，探索能够吸收可见光的新一代光催化材料，从而提高光催化材料对太阳光的利用率。 本论文以水体环境中有机污染物与重金属离子的有效去除为目标，以Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2微纳分级结构材料的设计合成为研究对象，发展具有多层壳结构的微纳复合材料的可控制备技术，通过对材料的结构设计来实现综合性能的调控与优化。所合成的Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2微纳分级结构材料具有许多独特的优势:Ag纳米颗粒等离子共振吸收峰受其周围大介电常数Fe3O4壳的影响发生红移至可见光区域，从而拓宽了对太阳光的响应范围;Fe3O4与TiO2之间的SiO2过渡层有效地阻止了二者直接接触带来的不利影响，并增强了光化学稳定性;同时，Fe3O4的存在赋予了该复合材料良好的磁响应与分离特性，这种集成不同功能的微纳结构复合材料可望实现水体环境中有机污染物或重金属离子的原位一体的有效治理与循环再利用。 为了探讨多功能微纳复合材料在水环境中有机污染物有效治理领域的潜在应用，将我们制备的Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2核壳微纳分级结构材料用于去除有机物（亚甲基蓝）和重金属离子(Cr(Ⅵ))。研究结果表明，Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2核壳微纳分级结构材料在不同光源下对污染物的光催化去除效果远高于商用TiO2(P25)、纯TiO2微米球、Ag@Fe3O4@TiO2纳米球以及Fe3O4@SiO2@TiO2纳米球;未退火处理的Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2材料的光催化性能明显优于退火后的样品。 对Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2核壳微纳分级结构材料的光催化增强机制也进行了探讨，其优越的光催化性能可以归功于以下几个方面:微纳分级多孔结构大的比表面积、充足的反应活性点;表面等离子增强的光响应范围;表面超薄纳米片较短的扩散距离和低的光生-电子空穴对复合几率;Ag核的近场电磁增强机制和散射机制，以及光化学稳定性等。更值得一提的是，Ag@Fe3O4@SiO2@TiO2微纳分级结构光催化剂可借助磁铁进行方便地分离和收集，并且5次循环光催化降解后，光催化去除效率并没有明显减弱，具有优越的磁回收与循环再利用特性。