化学氧化法在处理污染物上具有可处理污染物类型广,降解效率高、速度快等特点。其中,催化剂可进一步提高反应效率,是化学氧化技术的核心。三维（3D）打印技术在制造具有定制形状和高精度的催化剂方面受到了广泛的关注,特别是在促进催化剂回收、最大化传热/质以及提高催化性能方面。本论文基于3D打印技术,将催化剂固定在搅拌桨上形成整体式催化桨用于降解污染物。主要内容如下:（1）以生物菌体为载体合成金纳米颗粒复合材料,经3D打印组装后用于降解4-硝基苯酚（4-NP）。重组大肠杆菌（标记为e-E.coli）使金属硫蛋白（一种金属结合蛋白）在大肠杆菌中过表达,从而制备金纳米粒子,菌体作为制备金纳米粒子的还原剂和稳定剂。然后,含有e-E.coli/Au复合材料和生物相容性聚合物（海藻酸钠和明胶）的混合油墨基于直接墨水书写法挤出,通过化学交联形成坚固的方形对称的3D网格结构。为了促进传质和减小压降,将整体式催化剂组装成搅拌桨,用于液相间歇反应（总体积:400 m L）。因此,反应溶液通过动力“催化桨”进行加速混合,该“催化桨”机械强度高,反应活性好,易于循环利用,可重复使用至少7次而无催化性能损失。因此,该工作为负载型AuNPs催化剂的制备提供了一种新的策略,并且3D打印技术的概念验证“催化桨”可以应用于工业上其它基于溶液的反应。（2）将源自MOFs的纳米材料煅烧后形成双金属氧化物,利用3D打印技术将氧化物结合到高分辨率的纳米结构中,从而为高级氧化过程提供优异的催化剂。首先,将MOFs热分解制备了不同的双金属氧化物用于染料降解,最终筛选出Mn-Cu双金属为最优催化剂。采用响应面模型分析反应条件对于降解的影响,结果显示p H及双氧水浓度对降解的影响较大。获得的Mn-Cu双金属催化剂经3D打印后得到具有不同图案的整体式搅拌桨。采用高级氧化工艺考察了3D图案对有机染料降解效率的影响。结果发现,目数越高（484 cpsi）的图案,催化效果越好。此外,3D打印的结构化催化剂能重复使用6次以上,且降解率高达100%。该工作为废水处理中耐用的多相催化剂的制备提供一种新方法。