在资源紧张,水环境日益恶化的今天,如何更快、更高效地进行污水处理是一个亟待解决的重大问题。因此,近年来新型多相催化剂的合成及其性能研究成为学者们关注的热点。本论文以椰壳活性炭、剩余污泥和蓝绿藻类为研究对象,对其进行预处理后作为载体,通过水热法或高温煅烧法,制备多相催化剂,用于降解有机污染物,既做到了废弃物的资源化利用,又实现了“以废治废”的目的。主要结论如下：(1)利用水热法制备纳米MnOx@椰壳活性炭,研究了纳米MnOx@椰壳活性炭氧化降解有机污染物的性能。与高温煅烧法制备的MnoX@椰壳活性炭相比,水热法制备的纳米MnOx@椰壳活性炭表现出了更高的氧化性能。研究发现,纳米MnOx@椰壳活性炭中MnOx主要以Mn4+和Mn3+形式存在,这种多价态的锰氧化物提高了纳米MnOx@椰壳活性炭的氧化降解能力。除了酸性红73之外,纳米MnOx@椰壳活性炭对其它九种阴离子染料也表现出较好的降解效果,其降解效率均大于90%。循环利用实验证明,纳米MnOx@椰壳活性炭具有较高的稳定性能,但在酸性条件下,反应体系有少量锰的溶出。GC-MS分析结果表明,大部分中间产物都是生物可降解的小分子有机酸。(2)鉴于污泥含水量高且难脱水,通过水热法实现湿污泥处理与MnO,催化剂制备同步,获得MnOx/HCAS催化剂,研究表明MnOx/HCAS在中性条件下能够活化过硫酸盐产生SO4-·,在此基础上考察了该体系对多种阴离子染料的氧化降解性能。实验发现,在MnOx/HCAS投加量为1.0 g/L,过硫酸盐浓度为1.0 g/L的中性条件下,MnOx/HCAS-Oxone体系在30 min内对50 mg/L染料的降解效率达到98%,COD去除率约为45%。醇淬灭试验证实了在MnOx/HCAS-Oxone体系中对染料氧化降解起主导作用的自由基为SO4-·。MnOx/HCAS能够多次循环使用,对反应前后MnOx/HCAS表面Mn结合能的分析发现催化剂表面Mn4+和Mn3+参与过硫酸盐的活化。反应前后及反应后上清液重金属的溶出量极小,表明污泥中的重金属能够被固定在MnOx/HCAS催化剂中,从而避免对环境造成危害。基于污泥的多样性,制备了不同类型的污泥负载MnOx催化剂,它们均对染料表现出良好的降解效果,效率达到98%以上,表明MnOx/HCAS催化剂的制备不受污泥种类的干扰,也说明MnOx/HCAS催化剂更具有实际意义。(3)基于蓝绿藻水华频繁爆发及其打捞效率低的问题,通过简单、高效的方法收集并资源化利用藻类,通过低温聚合、高温煅烧的方法制备了更高活性的多相类芬顿催化剂FeNi-N/Al2O3/C中空微球,考察了该体系对有机污染物的催化降解效果、降解过程和机理。研究发现,FeNi-N/Al2O3/C中空微球在偏中性条件下也表现出良好的催化活性。当FeNi-N/Al2O3/C中空微球投加量为0.4 g/L, H2O2浓度为40 mM时,反应30 min内对50 mg/L染料和30 mg/L苯酚的降解效率均达到了95%,TOC去除率分别达到了69.9%和76.0%,H2O2利用率分别为65.7%和67.6%。经过十二次循环利用后,FeNi-N/Al2O3/C中空微球对染料和苯酚的降解效率仍然保持在95%,反应后上清液中Fe、Ni和Al的溶出量极少,而且反应前后FeNi-N/Al2O3/C中空微球在外貌和形态上基本不变,体现了FeNi-N/Al2O3/C中空微球的高稳定性能。在催化降解过程中,FeNi-N/Al2O3/C中空微球中部分Fe3+转化为Fe2+, Ni和Al的价态不变。在原位拉曼光谱和电子顺磁共振波谱等分析的基础上,揭示了FeNi-N/Al2O3/C中空微球催化剂/H2O2固液界面电子转移调控与有机污染物去除的机理,即在催化剂表面酸性微环境下,通过Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)之间的电子转移,实现H202活化产生HO·,进而降解和矿化有机污染物。