本论文在阴极电芬顿体系下，通过氧阴极还原反应过程中H2O2的生成与消耗关系，推导出氧阴极还原产生H2O2的动力学累积模型。该模型表明H2O2的累积浓度（[H2O2]）与溶解氧(DO)和阴极材料的吸附平衡常数(Kad)成复杂的函数关系。同时，这个模型包含多个变量，在给定的电流条件下模型简化后能得到H2O2的累积浓度随时间的变化情况。实验结果很好的验证了这一模型，并且发现在一定电流范围内，H2O2的累积浓度与电流大小呈线性关系。基于这一发现，本文建立了氧阴极还原产生H2O2的经验公式。这个同时包含I和t两个因素的经验公式可以在一定电流范围内，得到H2O2的累积浓度与时间点和电流的关系。通过经验公式得到的H2O2浓度与实测值匹配度很高，相对偏差小于5％。　　本文基于动力学模型中H2O2累积浓度与DO的函数关系，继续研究了不同氧源（通空气、搅拌和阳极产氧）对氧阴极还原产生H2O2的影响。结果表明，搅拌作用的供氧对H2O2的影响很大。阳极产氧能够为H2O2的产生作出一定的贡献。在较低电流条件下，通空气量的增加并不能提升H2O2的产量。基于此设计了氧气节约型的P-H反应器，充分利用搅拌和阳极氧化过程产生的DO，在较低的通氧条件下获得高的H2O2的产量。这种新型的反应器在搅拌速度为200rpm时，通气量只需要2.5 mL.min-1，就能高效产生H2O2;而在相同的电流条件下传统反应器需要50 mL.min-1的通气量才能达到相同的H2O2的累积浓度;因而大大提高了氧气利用率。进一步的DMP降解实验表明，新型P-H反应器更有利于DMP的降解，在通气量为2.5 mL.min-1时，90 min内的降解率达到90％，而传统反应器在通气量为50mL.min-1时的降解率为75％。　　此外，本文基于动力学模型中H2O2累积浓度与Kad的函数关系，通过化学氧化法改性碳毡使其比表面积急剧增加并将其应用于DMP的降解。结果表明，中温条件下化学改性的碳毡H2O2产量提高31.8％，提高了氧气利用率，且在45 min内DMP全部降解，TOC降解率也提高了10％，同时降低了Fe2+用量。