全球水污染问题影响人类健康、农作物生长及生物多样性,结构复杂、生物难降解的新兴污染物成为水环境的重要污染源。偶氮染料酸性橙7（AO7）具有毒性大、色度深、含量高、难降解等特性,含AO7废水的高效无害化处理是水处理的难点之一。因高效氧化、绿色环保、操作简单等优势,过硫酸盐高级氧化技术成为难降解污染物去除领域的研究热点。然而,常温常压下过硫酸盐极其稳定,难以被活化产生活性氧物种,需加入额外的活化剂。相对于初始的过渡金属离子活化剂,过渡金属氧化物大大地减少了离子浸出及二次污染问题,但催化效率低仍限制其大规模应用。分析活性氧物种类型及贡献、深入研究活化过硫酸盐机理是提升过渡金属氧化物效率的研究难点及关键。打破自由基主导的过硫酸盐活化途径,本文提出了通过氧空位引入非自由基路径的活化提升策略,制备了含有丰富氧空位的氮掺杂氧化钴和超薄铜铁双金属氧化物,揭示了自由基与非自由基氧化途径相互耦合与转化机制。主要研究内容包括以下三个部分:（1）以最具代表性的过渡金属氧化钴为研究对象,通过低温煅烧法制备得到N-Co3O4催化剂,实现了2.48%的氮掺杂。与Co3O4催化剂相比,氮掺杂并未改变材料的形貌、晶体结构及孔隙结构,但引入了结构缺陷、Co-N化学键和丰富氧空位。N-Co3O4活化PDS,反应1 h后达到98.70%的AO7去除率,比Co3O4/PDS系统中AO7的降解率提高了41.40%,且N-Co3O4/PDS催化系统循环使用六次后仍可达到95.50%的AO7去除率。当催化剂用量从0.01增加到0.30 g/L时,AO7去除效率从1 h的63.70%增加到5min的98.70%;1-6 m M范围内的PDS浓度对AO7的去除率稳定在98.70%;较宽p H范围（3.42-10.74）内达到93.30%以上的AO7降解率;氯离子轻微促进AO7降解,碳酸氢根离子起抑制作用;去离子水、自来水、蒸馏水和河水基质中AO7的去除达到93.50%以上。（2）以环境友好的双金属铜铁氧化物为研究对象,通过快速还原制备得到Cu1Fe1-OS催化剂,与常规共沉淀法制备的无定型结构Cu1Fe1-O相比,Cu1Fe1-OS呈现出超薄片状形貌,薄片厚度约为4.00 nm,同时引入了丰富氧空位。Cu1Fe1-OS/PDS催化系统反应20 min后达到98.50%的AO7去除率,比Cu1Fe1-O/PDS系统中AO7的降解率提高了62.40%,且Cu1Fe1-OS/PDS催化系统循环利用九次后保持高达80%的AO7去除效率。当催化剂用量从0.05增加到0.20 g/L时,AO7去除效率从20 min的68.20%增加到6 min的98.90%;2-6 m M范围内的PDS浓度对AO7去除达到97%以上;强酸（p H=3.45）强碱（p H=10.95）均不利于AO7的降解;氯离子促进AO7降解,碳酸氢根离子起显著抑制作用;去离子水、自来水、蒸馏水和河水基质中AO7的去除达到91.20%以上。（3）通过自由基淬灭实验得出N-Co3O4/PDS/AO7和Cu1Fe1-OS/PDS/AO7系统中存在自由基与非自由基耦合现象,EPR测试进一步验证了这一结果,结合电化学测试、XPS分析得出N-Co3O4/PDS/AO7和Cu1Fe1-OS/PDS/AO7系统的潜在反应机制。其中,N-Co3O4和Cu1Fe1-OS形成的氧空位作为电子储存库,且基于氧空位的反应途径可能产生·O2–自由基,·O2–重组产生~1O2,这揭示了自由基与非自由基内在相互转化机制。深入探析AO7降解是通过偶氮键N=N断裂及系列开环反应实现的,最终矿化成CO2和H2O,且降解中间产物的毒性均低于AO7。