近年来，由新型污染物锑（Sb）导致的环境污染和生态毒害问题引起了广泛的关注。作为常见的工业原材料，含锑化合物被广泛应用到纺织、化工和电子等行业中。锑的赋存形态受水环境影响显著，在水体中主要以无机的锑（Ⅲ）和锑（Ⅴ）形式存在。其中，锑（Ⅲ）的毒性约是锑（Ⅴ）的10倍。因此，将高毒性锑（Ⅲ）快速转化为低毒性锑（Ⅴ）是实现锑（Ⅲ）脱毒的可行途径，这对于缓解由重金属污染导致的水环境压力具有重要的现实意义。
　　基于此，本研究利用铁基纳米材料对碳纳米管薄膜进行妥善修饰，利用碳纳米管薄膜导电性好、孔隙率高和比表面积大等优点和铁基材料催化性能优异的特点，设计开发了一种流通式的电芬顿体系并应用于水体中锑（Ⅲ）的超快脱毒。在辅助电场作用下，水体中的溶解氧可被碳纳米管选择性两电子催化还原为H2O2，后者被铁基催化剂高效分解产生HO?。利用HO?的强氧化性可实现高毒性锑（Ⅲ）向低毒性锑（Ⅴ）的快速转化。此方法更有利于锑（Ⅴ）的吸附，提高了锑的去除效率。此外，本体系采用的流通式设计有效改善了体系的传质性能，能够表现出比传统序批式反应体系更高的动力学过程。该体系还具有传质速率快、处理效率高和能耗低等特点。本研究借助多种表征手段对制备材料的物理化学性质进行了系统性分析表征，对锑（Ⅲ）的脱毒效能和机理进行了深入解析。具体研究内容如下：
　　（1）薄膜材料的制备与表征。本研究利用两种方法制备了两种铁基纳米材料修饰的碳纳米管复合膜。借助多种先进表征手段对复合膜形貌特征和化学组成进行系统性表征分析。结果表明，铁基纳米材料均匀地负载在碳纳米管表面，Fe2+和Fe3+两种价态共存于膜表面。
　　（2）锑（Ⅲ）脱毒效能和机理研究。对比操作体系的锑（Ⅲ）脱毒效果，考察不同操作参数对锑（Ⅲ）脱毒效果的影响。实验结果表明，流通式反应体系可在2秒的反应时间内达到＞99%的锑（Ⅲ）脱毒效率，该反应体系的脱毒效率在中性pH条件下仍能达到99.5%。借助EPR技术和自由基猝灭实验来探究流通式体系内的活性自由基物种和贡献比例。结果表明，在锑（Ⅲ）脱毒过程中起主要作用的自由基为HO?和HO2?。
　　（3）流通式电芬顿体系的稳定性研究。为了进一步评估该体系的实际应用潜力和稳定性，本研究通过添加共存离子和采用实际水样来考察体系的脱毒效能。共存离子实验结果表明，Cl-、HCO3-以及SiO32-的存在对锑（Ⅲ）脱毒影响可忽略不计，而HPO42-会干扰锑（Ⅲ）的脱毒效果，这由于HPO42-与锑离子具有相似的物理化学性质。模拟实际废水实验表明，使用自来水时的锑（Ⅲ）脱毒效果与使用去离子水的并无明显差异，且用湖水时锑（Ⅲ）脱毒效率仍能达到73.3%，表明该体系具有一定的实际应用可行性。
　　综上，本研究中提出的流通式电芬顿体系为处理水中的锑（Ⅲ）和其他类似变价重金属离子提供了一种快速、可行、高效的技术。