氯代有机物广泛用于合成医药、农药的中间体和溶剂等,具有毒性强、难降解等特点,对人类健康具有潜在生态风险。相比其他处理方法的难以彻底降解、工艺复杂等问题,电催化工艺具有简单高效、彻底降解的优势。目前纳米颗粒催化剂存在金属利用率低、选择性差等问题,单原子催化剂具有高表面活性、结构均匀稳定、原子效率高等特点。研制出杂原子掺杂的多孔碳材料负载Co单原子催化阴极,同时具有还原脱氯和氧还原双功能,探究其催化性能和降解2,4-二氯苯甲酸（2,4-DCBA）机理。利用金属与有机配体结合生成金属前驱体（Co Zn-ZIF）,采用水热法将氧化石墨、Co Zn-ZIF以及含S配体2,5-噻吩二羧酸有效组装在一起,进而通过热解得到不同金属含量的Co负载硫化石墨烯（Co-SG）阴极催化剂。催化剂1%Co-SG分散性最好且杂原子均匀分散在石墨烯表面。配位结构分析确定Co通过Co-N和Co-O配位形成新结构,S主要以-C-SO_x-形式掺杂,N和S的含量分别为2.3和1.6 wt.%,金属和杂原子的掺杂提高了石墨烯缺陷程度和活性位点的形成。通过电化学性能测试证明1%Co-SG凭借良好的金属分散性在0.35 V（vs.RHE）产生原子H^*的能力高于2%和3%Co-SG催化剂,实现2,4-DCBA的电催化加氢脱氯（EHDC）反应。同时在氧气充足的电解液中,1%Co-SG在0.5～0.6 V（vs.RHE）时氧还原（ORR）电流密度达到4.51 m A·cm^-2,质量活性为1.65 A·mg _Co^-1。H₂O₂选择性在0.40～0.70 V（vs.RHE）达到90%,,进一步说明催化剂对EHDC和ORR两种反应均具有较高的催化活性。将1%Co-SG制备成Co SAC-SG单原子催化阴极研究2,4-DCBA降解的反应条件和机理。当电流密度达到50 m A·cm^-2、初始溶液p H值为5、电解液Na₂SO₄浓度为0.05 mol·L^-1以及2,4-DCBA初始浓度为20 mg·L^-1时,2,4-DCBA在阴阳极室的去除率分别达到90.8%和92.4%。在最佳条件下,对TOC的去除效果超过80%,脱氯率达到83.7%,且5次循环后比较稳定。确定了2,4-DCBA脱氯过程更趋向于2,4-DCBA→邻氯苯甲酸→苯甲酸,间接氧化反应中利用生成的羟基自由基将脱氯产物进一步分解为小分子有机酸,最终完成彻底降解。