2,4-二氯酚主要来源于染料、农药和杀虫剂的制备过程,毒性大,已成为了一种典型的环境污染物,其降解和治理技术亟待开发。而近年来,基于硫酸根自由基的原位化学氧化技术逐渐发展起来,本文主要研发非均相活化材料,用于活化过硫酸盐以降解2,4-二氯酚污染物。纳米四氧化三铁,因其比表面积大、表面官能团丰富、易于固液分离,纳米颗粒流失少,环境风险低等优点,在活化过硫酸盐领域逐渐被用作活化剂。但由于纳米Fe₃O₄本身活化性能弱,因此为提高纳米Fe₃O₄的活化性能,本论文开发制备了以纳米Fe₃O₄为基础的三种活化剂:分别为CuO@Fe₃O₄、H2A/Fe₃O₄和Saponin-Fe₃O₄（S-Fe₃O₄）。CuO@Fe₃O₄活化过硫酸盐降解2,4-二氯酚时,0.624 g/L CuO@Fe₃O₄（0.002m M Fe（II）+0.002 m M Cu（II））作为活化剂,经过180 min后,100 mg/L 2,4-二氯酚的去除效率可以达到96.9%,而0.928 g/L Fe₃O₄（0.004 m M Fe（II））为活化剂时的去除效果仅为8.1%。结果说明CuO负载Fe₃O₄后,可明显地提高活化性能,促进污染物的降解。同时,降解过程符合准一级动力学模型。2g/L Fe₃O₄/H2A作为活化剂活化30 mmol/L过硫酸盐,反应时间为150 min时,100 mg/L 2,4-二氯酚的去除率为98.5%,而当活化剂为2 g/L Fe₃O₄时,污染物的去除率仅可以达到35.1%。以上结果说明利用抗坏血酸改性Fe₃O₄可以提高Fe₃O₄活化过硫酸盐的能力。而纳米Fe₃O₄作为磁性材料存在易团聚的缺点,此外以上两种活化剂均没有针对纳米Fe₃O₄的分散性能进行改善,这对在地下介质中的传输过程造成困难。因此,本文采用一种普遍的植物表面活性剂皂素（Saponin）来改善纳米Fe₃O₄的分散性。透射电镜结果发现,S-Fe₃O₄的分散性能很好,达到了提高Fe₃O₄分散性能的目的。同时,实验结果发现,S-Fe₃O₄可以提高Fe₃O₄的活化性能,同时研究了地下水中常见的离子Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO3-、NO3-和SO42-对S-Fe₃O₄活化过硫酸盐法去除2,4-二氯酚效能的影响。实验结果发现,对反应影响较大的离子为Cl-和HCO3-,原因是这两种离子会淬灭硫酸根自由基。而Ca2+有影响但影响较小的原因是Ca SO4为微溶于水的沉淀,沉积在活化剂的表面,遮盖了部分的活化位点。针对于CuO@Fe₃O₄、H2A/Fe₃O₄和S-Fe₃O₄以上三种活化剂,综合衡量筛选出分散性能较好的S-Fe₃O₄,初步探究其在含水层中的迁移性能。实验结果表明,未改性的Fe₃O₄经一次性注入后会立即堵塞在注入口处,此后尽管以1 m/d的地下水流速进行冲刷,材料也几乎不能继续迁移。而S-Fe₃O₄则随着注入的开始就即刻在模拟柱内发生迁移现象,然后随着1m/d的地下水流速会继续迁移,直至迁移到模拟柱的最顶端,从顶端出水口流出。