随着高级氧化技术的不断发展,以硫酸根自由基（SO4·-）为主要研究对象的高级氧化技术有了很大的进展。近年来,研究过渡金属氧化物进行非均相催化以活化过硫酸盐的技术逐渐发展起来,这种活化方式的优点是安全高效。本课题使用水热法制备三种晶型的催化剂二氧化锰（MnO₂）用于催化氧化剂过硫酸氢钾（PMS）以降解水中的罗丹明B。考察MnO₂/PMS的非均相体系对罗丹明B的降解处理效果,并探讨了制备条件以及反应条件的改变对于催化剂MnO₂晶型以及催化降解罗丹明B效果的影响。最后结合各种表征分析推测出催化性能差异性的原因和催化反应的机理,找出催化效果最好的晶型。用水热法制备三种晶型的MnO₂,并对其进行XRD表征获得催化剂衍射峰信息,同时通过SEM测试观察催化剂的形貌特征。具体方法是:α-MnO₂是用8 mmol的Mn SO4·H₂O和8 mmol的KMn O4混合溶解后在160℃的条件下水热6 h,α-MnO₂呈针刺纤维状。β-MnO₂是用16 mmol的Mn SO4·H₂O和16 mmol的（NH4）2S2O8混合溶解后在120℃的条件下水热48 h,β-MnO₂长度短于α-MnO₂,但比α-MnO₂更粗。δ-MnO2是用2 mmol的Mn SO4·H₂O和12 mmol的KMn O4混合溶解后在160℃的条件下水热24 h,δ-MnO₂呈花球层状。考察三种晶型的MnO₂催化PMS降解罗丹明B的效果。反应条件为,室温下p H=7,氧化剂PMS和催化剂MnO₂的投加量分别为1 m M和0.5 g/L,目标污染物罗丹明B的浓度为50 mg/L。α-MnO₂能够在60 min将罗丹明B完全降解,重复使用4次后催化效果下降幅度为6.8%,性能很稳定。若催化剂为β-MnO₂,罗丹明B在60 min的降解率为97.4%,催化剂重复使用4次后催化效果下降幅度为9.3%,性能较稳定。若催化剂为δ-MnO₂,罗丹明B在60 min的降解率为98.9%,催化剂重复使用4次后催化效果下降幅度为8.3%,性能稳定。在反应过程中加入清除剂确定反应体系中存在SO4·-和·OH。通过测定比表面积和总孔容积,发现水热法α-MnO₂晶体的比表面积和总孔容积最大,也使其催化效果最好。根据XPS表征得到Mn的定量分析结果,推测其催化机理为:催化剂在催化反应中发生Mn（Ⅳ）与Mn（Ⅲ）之间的转化并产生SO4·-和·OH,而水热法α-MnO₂的Mn（Ⅲ）含量高于另外两种MnO₂,产生了更多的SO4·-和·OH,催化降解的效果更好。