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碳纤维（CF）被广泛应用于电化学电容器等大型储能装置的电极材料，一些表面处理在对碳纤维进行表面刻蚀的同时可以在碳纤维表面引入大量的含氧和含氮官能团，这既提高了碳纤维的比表面积，又增加了碳纤维的表面活性。本文主要采用恒电流阶跃活化的方法对聚丙烯腈（PAN）基CF电极进行改性活化处理，制备出高性能的碳电极材料。通过循环伏安和计时电流等电化学测试手段来对其电催化性能进行研究。并且初步研究了PAN-CF电极用于海水脱硫恢复系统和电厂脱硫、硝和汞一体化工艺中吸收液副产物亚硝酸铵的电催化活性。本文得出的结论主要有：(1)循环伏安曲线表明，MPAN-CF丝束电极对含有不同浓度Na2SO3的NaCl溶液中的SO32-的起始氧化电位比改性前明显负移，其比改性前PAN-CF电极对SO32-的阳极氧化具有更明显的电催化活性。(2)针对原有海水脱硫曝气恢复系统曝气量大，在满足排水pH和COD达标时能耗高等问题，建立了MPAN-CF刷为阳极，PAN-CF刷为阴极的电化学-化学复合氧化处理方法。在一次掺混比例为1~3:1时，一次掺混比例为2:1停留时间2min SO32-转化率即可达90%以上；2min复合氧化处理后继续曝气2min，SO32-的氧化效率由91.2%提高到95%，且pH值由5.91提升至6.04，单独化学氧化曝气处理4min后SO32-氧化效率仅为88%，复合氧化可节省出部分停留时间，持续曝气来提高SO32-氧化效率和pH值；一次掺混海水经复合氧化或单独曝气化学氧化，再继续二次掺混，二次掺混比为0.5:1时，pH值就已接近排水指标pH=6.8的要求，因此这一复合氧化方法可以显著提高SO32-的氧化处理能力和pH值的恢复效率。(3)为了实现燃煤电厂脱硫脱硝脱汞一体化工艺中吸收液副产物NH4NO2的废物利用，建立了NH4NO2转化为NH4NO3的电化学氧化处理技术。构制了PAN基碳纤维刷阳极、钛阴极和0.05mol·L-1NaNO2+0.05mol·L-（1NH4)2SO（4pH=7.0，5L）待处理模拟吸收液的循环流动电化学氧化电解单元。在中性条件下，600mA恒流电化学氧化，经22h亚硝酸根离子转化率达98.1%。考虑到碳纤维阳极稳定性和经济因素，电化学氧化时间选取16h为宜，此时亚硝酸根离子剩余浓度接近0.01mol·L-1，转化率可达72%。