医用头孢类抗生素生产废水通常含有难降解有机物质,这类物质通常具有生物毒性,难以被常规的生化系统处理。电化学氧化技术可用于处理该类废水。但现有的电化学氧化技术容易受到污染物传质和电极电化学性能的限制。本研究基于多孔钛基体制备了活性电化学膜电极,可有效地解决传质问题。为了解决传统二氧化铅电极导电性差、涂层易脱落的问题,通过阳极氧化-高温气相还原方法制备了亚氧化钛纳米管,并将其作为二氧化铅沉积的中间层。研究中对亚氧化钛电极的制备条件进行了探究,发现在750℃下还原45 min可制备含Ti4O7相较多的亚氧化钛涂层。之后通过电沉积方法将二氧化铅负载在亚氧化钛中间层上,制备出微孔钛基亚氧化钛纳米管阵列负载二氧化铅电极。对电极形貌观察中,我们发现,实验所制亚氧化钛纳米管孔径分布均匀,排列紧密;所制复合电极铅层与亚氧化钛层结合紧密,铅的负载效果较为理想。比表面积的测试结果表明,亚氧化钛纳米管的制备可将电极的比表面积由1.7856 m~2/g增加到4.7834 m~2/g。LSV测试表明实验制备的亚氧化钛电极析氧电位2.6 V,负载铅之后复合电极析氧电位2.25 V,亚氧化钛中间层的制备有效提高了铅电极的析氧电位。CV测试表明,电极具有较大的电化学活性面积。EIS测试表明,亚氧化钛中间层的制备可有效降低电极的电阻,可将电极的电阻由5.332Ω·cm-2降至4.479Ω·cm-2。电极的加速寿命实验结果显示,实验所制亚氧化钛电极使用寿命为165 h,负载二氧化铅涂层后复合电极的使用寿命达到221 h,相较于单纯的亚氧化钛纳米管电极提升了56 h,电极寿命增加了30%以上。本研究将实验所制备的复合电极用于头孢曲松钠废水的降解,探究了电化学降解该物质的最佳运行参数。实验发现在转速100 rpm,p H=5,电流密度为10 m A/cm~2,电解质浓度为10 g/L的条件下,电化学氧化3 h,可对初始浓度为100 mg/L的头孢曲松钠废水的污染物去除效率达到86.02%,废水的B/C比由0.211提升到0.515。为探究废水生物毒性降低的原因,本研究对电化学氧化降解头孢曲松钠的中间产物和可能降解路径进行了初步推测。从降解产物中推测,头孢曲松钠结构中发挥抑菌性的β-内酰胺环遭到破坏。本研究制备的微孔钛基亚氧化钛纳米管阵列负载二氧化铅电极电化学性能良好,结构稳定,使用寿命较长。该电极对头孢曲松钠废水具有较好的去除效果,本研究为电化学氧化方法处理该类废水提供了参考。