过氧化氢具有强氧化性，能够在紫外线或Fe2+的作用下生成羟基自由基，因而在环境领域具有广泛地应用，但由于过氧化氢价格较为昂贵，不宜长途运输且不稳定，因而原位生产较高浓度过氧化氢非常有必要。本论文采用氧阴极还原法原位生产过氧化氢，自行设计并制作了实验装置，借鉴燃料电池法制作气体扩散阴极并给与改进，探索了气体扩散阴极的制作工艺；同时对阴极性能展开研究，发现新制阴极具有一个驯化过程，而且运行过程中电压处于不断波动的状态；为提升阴极的性能，对阴极制作的4个主要条件进行了优化选择；对于毁损阴极，直接扔弃造成成本高昂，因而接着对气体扩散阴极的重复利用展开了可行性研究。实验装置的运行条件对阴极性能的发挥有着重要影响，在阴极最佳制作条件下，对各个运行条件进行了系统地研究；接着在最佳的运行条件下，考察了循环电解并长时间运行的效果。阴极的运行结果表明，随着电解时间的延长，过氧化氢的累积浓度越高，但增加的幅度越来越小，最后趋于某一稳定值附近；电流效率也随着电解时间的延长而逐渐降低。对阴极制作条件的对比研究表明，在热压压力为10MPa、煅烧温度为300℃、聚四氟乙烯（PTFE）投量为30%和无造孔剂投加时，阴极性能达到最好，此条件下，电解60min时，过氧化氢累积浓度可增至11923.03mg/L，此时电流效率为43.90%。对废弃阴极重复利用可行性研究表明，高温煅烧法能够很好实现此目的，在阴极最佳制作条件下，阴极性能没有明显变化，电解60min时，过氧化氢累积浓度可增至11765.02mg/L，两者仅相差167.01mg/L，此时电流效率为43.29%，两者仅相差0.61%。电解装置运行参数研究表明，最佳运行条件为：存在Nafion117膜，电流密度为60mA/cm2，电极间距为1cm，初始pH=0.5，电解质浓度为0.10mol/L，风量为40mL/min。在装置最佳运行条件下，电解60min时，过氧化氢累积浓度可增至20096.05mg/L，此时电流效率为63.37%。进行循环电解并长时间运行发现，当循环流量为15mL/min时，运行效果最好，电解12h时，过氧化氢累积浓度可增至46042.43mg/L，此时电流效率为43.21%。