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近年来,基于过硫酸盐,尤其是过一硫酸盐（PMS）的高级氧化反应（SR-AOPs）去除有机污染物的研究倍受关注。与活化H2O2的（类）芬顿反应类似,均相SR-AOPs同样面临有效p H值范围窄及产生大量金属污泥等问题,限制了其应用。为此,人们进行了多相催化剂,特别是金属基多相催化剂的探索。由于钴能够高效活化PMS,因此,钴基多相催化剂成为了研究的热点,包括钴金属及其氧化物以及与不同载体结合形成的多相催化剂等。但这些钴基催化材料仍然面临活性和稳定性较弱,以及毒性金属钴溶出等问题。另外,由于高价金属物种还原的限速步骤的存在,极大地限制了PMS活化的性能,而且该步骤需要氧化和消耗额外的PMS以促进金属物种中的电子循环,导致其利用效率低。为解决这些问题,本论文以缺陷钴基材料为研究对象,通过设计合成路线,制备了缺陷碳包覆金属钴纳米及富氧空位的硒掺杂Co（OH）2空心微球催化剂,据此构建活化PMS降解罗丹明B及加替沙星等有机污染物的高级氧化体系,并对其催化降解性能进行分析评估,对材料催化活性提升的主要原因、PMS活化机理、污染物的降解途径、钴溶出及循环利用等进行了研究,通过优化反应条件,实现了2个催化剂高效活化PMS降解罗丹明B及加替沙星等有机污染物。主要研究内容及结果如下:（1）缺陷碳包覆钴纳米微粒Co@DC活化PMS降解罗丹明B以Co（NO3）2·6H2O及1,3,5-均苯三甲酸（BTC）为原料,制备了Co-BTC金属有机框架（MOF）前体,将其在氮气气氛下高温热解,得到缺陷碳包覆金属钴纳米磁性复合材料,即Co@DC。催化降解实验表明,5分钟内,Co@DC/PMS体系能去除99%以上的罗丹明B（Rh B）,去除Rh B的降解动力学常数为1.1805 min-1,远大于无金属钴的对照缺陷碳材料C-900去除Rh B的动力学常数0.0695 min-1。在4.0～9.0的p H范围内,Rh B的去除率在98.6%～99.2%之间,表明Co@DC/PMS体系有良好的宽p H适应性。电镜与拉曼表征结果显示,热解形成的缺陷碳基质作为载体包覆金属钴微粒,同时作为保护层防止钴浸出,使Co@DC能够高效活性PMS。XPS分析结果表明,除钴离子外,金属Co~0也参与PMS活化,并与O2反应生成Co2+,保证了足够的Co2+来活化PMS;生成的Co3+从HSO5-或Co~0中获得电子,驱动Co2+/Co3+循环,保证了Co@DC/PMS体系对Rh B的高效去除。自由基清除实验和EPR分析结果表明,自由基(·OH、SO4·-和O2·-)和非自由基（~1O2）均参与了Rh B的降解,后者在其中起到主要作用。循环利用实验表明,4次循环利用后,Rh B在Co@DC/PMS体系中的去除率仍在90%以上,钴溶出为0.06 mg/L,表明Co@DC有良好的可重复利用性和稳定性。另外,Co@DC/PMS体系也可快速降解甲基橙、亚甲基蓝和酸性品红等3种染料污染物,表明其具有良好的普适性。根据HPLC-MS分析测定得到的Rh B降解中间产物,提出了Co@DC活化PMS降解Rh B的可能途径。（2）富氧空位（Ov）的硒掺杂Co（OH）2空心微球活化PMS降解加替沙星通过简单的溶剂热法制备钴基前体微球,然后用硒酸辅助刻蚀后,在空气气氛中煅烧（350℃）,最后用简单的Na BH4还原处理,成功制备了具有空心球体框架和片状表面结构的富氧空位的硒掺杂Co（OH）2复合材料,即CoHS-Se-CR。元素映射与XPS分析结果表明硒的成功掺入;固体EPR测试证明了CoHS-Se-CR中氧空位缺陷位点的生成。催化降解实验表明,CoHS-Se-CR可高效活化PMS快速降解抗生素加替沙星（GAT）,经过20 min反应,可去除95%的GAT。CoHS-Se-CR/PMS体系对GAT的降解动力学常数为0.2365 min-1,相比于未经过硒酸刻蚀(0.1177 min-1)或未经还原处理(0.0992 min-1)的材料体系均有显著提升。在3.0～11.0的p H范围内,GAT的去除率在90.5%～95.5%之间,表明CoHS-Se-CR/PMS体系有良好的宽p H适应性。结合实验与表征结果,分析讨论了氧空位的贡献和硒掺杂的协同作用。机理研究表明,氧空位缺陷促进特殊活性氧物种（O*）和~1O2的产生,同时增强了材料介导的电子转移;Se（VI）与HSO5-反应生成SO5·-然后进一步产生~1O2,同时Se（IV）促进Co2+/Co3+的循环,实现了CoHS-Se-CR/PMS体系对GAT的高效降解。自由基清除实验与EPR分析表明,CoHS-Se-CR/PMS体系对GAT的降解过程几乎完全由非自由基途径主导。循环利用实验表明,4次循环利用后,GAT去除率仍在88%以上,钴溶出小于0.08 mg/L,表明CoHS-Se-CR有良好的可重复利用性和稳定性。另外,CoHS-Se-CR/PMS体系还可高效降解环丙沙星、左氧氟沙星、培氟沙星、诺氟沙星以及盐酸四环素等5种抗生素药物,表明其具有良好的普适性。根据HPLC-MS分析测定得到的GAT降解中间产物,提出了CoHS-Se-CR活化PMS降解GAT的可能途径。