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医疗事业的快速发展使得抗生素的使用越来越普遍，持续性的使用导致水体内长期检出抗生素，形成了持续性污染的假象。这些抗生素对人类和自然环境都有危害，因此对这种新兴有机污染物的降解成为了学者关注的热点。电芬顿技术基于其氧化能力强、清洁高效等优势，在污水处理方面有着良好的前景。但传统电芬顿体系存在着H2O2产率低等问题，阴极极板是制约H2O2产率的一大因素，因此对阴极极板改性成为当前的研究热点。本文以多孔结构的石墨毡为载体，通过电沉积法对石墨毡进行铜的负载，与芬顿催化剂FeS2结合后形成三维电极体系，建立降解磺胺二甲嘧啶(SMZ)的电芬顿-FeS2三维电极体系(EF-FeS2)，考察各因素在降解SMZ过程中的影响，并探究SMZ的降解路径。具体研究内容如下：
(1)利用电沉积法将铜负载在石墨毡表面制备GF/Cu电极，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱测试(XPS)进行表征，证明铜负载成功，通过循环伏安曲线(CV)分析得知GF/Cu极板具有更强的电流响应，更易发生氧气二电子还原产生H2O2。对极板的稳定性进行测试，发现五次循环后的极板仍保持较高的降解效率。并将EF-FeS2三维电极体系用于降解三种抗生素混合污染物，2h后体系对三种污染物降解效率均达到70%，说明EF-FeS2体系可应用于降解多种水中有机污染物。
(2)利用溶剂热法和球磨法制备纳米级FeS2，探究EF-FeS2三维电极体系中反应电压、FeS2投加量、初始pH和曝气方式对降解SMZ的影响，利用曲面响应法对数据点进行拟合，构建回归模型并进行优化。对FeS2三次循环稳定性进行探究，发现直接回收利用FeS2进行循环不能达到很好的效果，而经过乙醇和纯水反复清洗后真空烘干的FeS2再次恢复了催化活性。通过材料学表征分析得出，由于反应后FeS2表面形成了钝化层使得体系对H2O2的催化活性降低，经过清洗后FeS2表面的氧化物被去除，恢复催化活性。
(3)利用甲醇和叔丁醇进行淬灭实验，结果表明反应过程中·OH占主导地位。同时利用HPLC和LC-MS对SMZ降解过程中的中间产物进行定性分析，得到主要的中间产物：对羟基苯磺酸、2-氨基-4,6-二甲基嘧啶、4-氨基-N-甲脒基-苯磺酰胺和4-羟基-N-甲脒基-苯磺酰胺和羟基磺胺二甲嘧啶，推断出SMZ降解路径。
(1)利用电沉积法将铜负载在石墨毡表面制备GF/Cu电极，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱测试(XPS)进行表征，证明铜负载成功，通过循环伏安曲线(CV)分析得知GF/Cu极板具有更强的电流响应，更易发生氧气二电子还原产生H2O2。对极板的稳定性进行测试，发现五次循环后的极板仍保持较高的降解效率。并将EF-FeS2三维电极体系用于降解三种抗生素混合污染物，2h后体系对三种污染物降解效率均达到70%，说明EF-FeS2体系可应用于降解多种水中有机污染物。
(2)利用溶剂热法和球磨法制备纳米级FeS2，探究EF-FeS2三维电极体系中反应电压、FeS2投加量、初始pH和曝气方式对降解SMZ的影响，利用曲面响应法对数据点进行拟合，构建回归模型并进行优化。对FeS2三次循环稳定性进行探究，发现直接回收利用FeS2进行循环不能达到很好的效果，而经过乙醇和纯水反复清洗后真空烘干的FeS2再次恢复了催化活性。通过材料学表征分析得出，由于反应后FeS2表面形成了钝化层使得体系对H2O2的催化活性降低，经过清洗后FeS2表面的氧化物被去除，恢复催化活性。
(3)利用甲醇和叔丁醇进行淬灭实验，结果表明反应过程中·OH占主导地位。同时利用HPLC和LC-MS对SMZ降解过程中的中间产物进行定性分析，得到主要的中间产物：对羟基苯磺酸、2-氨基-4,6-二甲基嘧啶、4-氨基-N-甲脒基-苯磺酰胺和4-羟基-N-甲脒基-苯磺酰胺和羟基磺胺二甲嘧啶，推断出SMZ降解路径。