基于过硫酸盐的高级氧化技术（AOPs）已成功应用于废水处理中有机污染物的降解。与大多数的自由基氧化过程相比,非自由基氧化过程受水基质的影响较小,可选择性地降解目标污染物,避免了有毒副产物的生成。因此,探索出以非自由基途径降解污染物成为了科研人员的关注重点。锰氧化物具有天然丰度高、毒性小和成本低等优势,常被应用于AOPs中。研究表明无定形结构的MnO2催化活化过一硫酸盐（PMS）通常以非自由基途径降解污染物。然而,由于其机制还存在很多争议,提高其效率仍然是一个挑战。因此,本论文首先研究了无定形MnO2催化活化PMS的机制。然后通过纳米碳粉还原获得表面具有丰富氧空位的催化剂,进一步提高催化活化PMS的性能。最后通过掺入Fe对MnO2改性并提高活性。（1）通过KMnO4和硫酸锰之间的水热反应合成了无定形MnO2。对催化剂的结构、比表面积和表面化学状态进行表征。结果表明,在水热温度180℃下制备的样品（AM4）表面具有较高含量的Mn4+。使用苯酚作为目标污染物,评估不同温度制备的MnO2催化活化PMS的性能。实验结果表示,AM4样品的活性最好。这与其表面较高含量的Mn4+有关。通过捕获剂实验和EPR测试分析确定了AM4-PMS体系的主要活性物种是~1O2,并阐述了~1O2的演化过程。针对AM4催化剂进行了不同初始p H、PMS用量、催化剂投加量及水中共存物质对其活化PMS降解苯酚的影响研究。通过循环实验和对各种污染物的降解测试了AM4催化剂的重复利用性和稳定性。（2）通过KMnO4和纳米碳粉之间的水热反应合成了无定形MnOX。表征结果表明,水热温度对产物的结构影响不大,但会影响其表面组成。在180℃下制备的样品（MnOX-180）具有丰富的氧空位,对活化PMS降解磺胺甲恶唑（SMX）表现出高活性。在p H0 6.5下,使用0.5 g L-1的MnOX-180和1 mmol L-1的PMS,在30分钟内去除了超过97%的SMX。吸附在催化剂表面的活化态PMS和非自由基途径产生的单线态氧（~1O2）是活性物种。发现表面Mn4+和氧空位分别负责活化态PMS和~1O2的产生。MnOX-180对SMX的降解效率随着溶液p H的降低而增加,这可归因于酸性条件下活化态PMS的产量增加。由于非自由基活化机制,水基质对MnOX-180的性能几乎没有影响。（3）制备了一系列Fe Mn复合氧化物并用于活化PMS去除水中的苯酚。研究了催化剂表面性质与催化性能之间的相关性,并讨论了活化PMS和降解污染物的可能机制。表征结果表明复合氧化物由Fe2O3和无定形MnO2组成。无定形MnO2应是活化PMS的活性成分,而掺入的Fe改变了MnO2的表面电荷性质。适量Fe的掺入有利于PMS的吸附和进一步的表面活化,但过量的Fe会覆盖MnO2的活性位点。Mn:Fe为5:3的样品（AMF2）对苯酚的降解和矿化表现出最高的活性,并且由于非自由基机制,其性能几乎不受水基质的影响。单线态氧（~1O2）是污染物去除的主要活性物质,由超氧阴离子(O2·-)产生。