随着科技的迅猛发展以及工业化进程的不断加快，生态平衡的破坏日益严重，人类赖以生存的环境每况愈下，人们逐渐认识到环境问题的重要性。水环境的有机污染是一个全球性的问题，其性质、严重程度和危害随着工业水平和技术的发展不断发展和变化。染料废水是一种难处理的工业废水，而且大多数染料为有毒难降解有机物，化学稳定性强，具有致癌、致畸、致突变等危害，对生态环境及人类健康的威胁不容忽视。然而，传统的处理方法已经不能对其进行有效的降解，寻求一种更加彻底高效方法来降解水中的有机污染物已成为目前研究的热点。Fenton-类反应是在传统的Fenton法基础之上发展而来，通过间接引入Fenton试剂(Fe²⁺和/或H₂O₂)来生成的具有高氧化活性的羟自由基（OH）去与有机物反应。与其他化学氧化技术相比，Fenton-类氧化技术不仅具有设备简单、反应条件温和、操作方便、高效、无二次污染等优点，还避免了传统Fenton法中双氧水的高消耗成本、pH的适用范围窄和铁离子的不可重复利用等缺点，在有机废水处理技术中广泛应用。含铁的核-壳纳米结构由于其具有良好磁性的金属铁纳米粒子可以有效防止纳米粒子被氧化，而备受瞩目。核-壳结构的Fe@Fe₂O₃纳米粒子同时具有铁和氧化铁的性能：单质铁核能够源源不断地提供电子，氧化铁壳可以在液相中进行催化，可以分别用来实现还原或作为Fenton铁试剂。本文主要包括以下几个方面的工作：1、本研究是将由层层自组装方式制得的Fe@Fe₂O₃/Au-MCNTs/PDDA/GCE复合膜修饰电极作为电-Fenton法（E-Fenton）中的阴极，用于偶氮染料亚甲基蓝（MB）的降解。基本原理是通过电化学法不断产生的H₂O₂和Fe²⁺作为Fenton试剂的间接来源，在铁离子催化作用下由H₂O₂分解生成高活性的羟自由基（OH）具有超强氧化能力，可氧化降解亚甲基蓝。采用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）、X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见分光光度法（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等方法进行表征。同时，探究了该反应的最佳实验条件以及在降解过程中Fen+、H2O2的浓度变化情况。结果表明，以Fe@Fe₂O₃/Au-MCNTs/PDDA/GCE作阴极的电-Fenton反应能有效的降解亚甲基蓝，经过2个小时反应后其降解率约为71.7%，说明这个体系在污水处理过程中有不错的应用前景。2、以复合膜修饰电极（Fe@Fe₂O₃/MCNTs/Au/PDDA/GCE）作为E-Fenton法中的阴极，用于有机染料罗丹明B的降解。本实验主要采用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）、紫外-可见分光光度法（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等方法对结果进行表征。此外，对最佳实验条件以及该反应过程中存在的Fe2+、H2O2和OH的浓度变化情况都作了进一步的探究。结果表明，修饰电极Fe@Fe₂O₃/MCNTs/Au/PDDA/GCE作为E-Fenton的阴极能够持续提供Fenton反应所必需的Fe²⁺和H₂O₂，并对罗丹明B有良好的降解效果。3、以羧基功能化后的单壁碳纳米管（SWNT）修饰玻碳电极（GCE）制得了SWNT修饰的GCE（记为SWNT/GCE），并将该修饰电极用于研究多巴胺（DA）和抗坏血酸（AA）的伏安区分。利用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、电化学阻抗谱（EIS）和其他一些电化学技术来表征单壁碳纳米管修饰的玻碳电极（SWNT/GCE）。在pH7.0的PBS缓冲液中，用带不同电荷的抗坏血酸和儿茶酚胺作分析物，来说明它们在电极表面的电极过程和富集或者扩散的变化是受表面基团的静电作用控制的。在中性条件下，DA的氨基团带正电荷（pKb=8.87），而AA羰基周围的羟基带负电荷（pKa=4.10），带负电的单壁碳纳米管修饰膜（SWNT上的羧基官能团在中性条件下去质子化）与带正电的DA相互吸引，使DA产生富集，进而促进DA电子转移反应的发生。然而，由于静电排斥作用的影响，带负电荷的SWNT膜抑制了带负电荷的AA的电子氧化。基于AA和DA在修饰电极SWNT/GCE上所表现出来的不同的电化学行为，修饰电极SWNT/GCE可用于研究AA和DA的伏安区分。在AA共存的情况下，差分脉冲伏安法（DPV）下的DA的氧化峰电流与DA浓度在一定范围内成线性关系，线性范围为DA的浓度在6.0×10-6～1.65×10^-4mol L-1之间，相关系数为0.998，DA的检测线（S/N=3）为4.7×10^-7mol L^-1。