对持久性有机污染物的处理一直是水处理领域的重点问题,芬顿工艺作为一种备受关注的高级氧化技术,由于其处理效率高、成本相对较低、容易工业化,有非常好的发展前景。近年来,许多研究工作都致力于探索改进芬顿反应的条件和机理,以期获得更高效的降解效率。一些新型的芬顿或类芬顿工艺都成为了近年来的研究热点,如电化学/芬顿法,超声/芬顿法,UV/可见光芬顿法,多相芬顿法等。但是这些方法目前大都限于实验室研究阶段,如何能将这些工艺应用到工业领域还需要进行大量研究。本课题目的就是探索芬顿工艺的改进,设计新型类芬顿催化剂,构建新型类芬顿体系,并研究其降解机制和效率,具体内容主要有以下三个部分：1.设计制备缺陷TiO2-x SCs作为芬顿体系的固相催化剂,激活双氧水构成以缺陷机理为中心的类芬顿反应体系,同时制取Fe3O4、TiO2作为对照材料。通过SEM、TEM、XRD等分析缺陷催化剂的形貌、结构和性质,并通过模拟废水的降解实验检测了催化剂的催化降解效率,解释了缺陷催化剂TiO2-x SCs的氧化还原机理。通过结构性质和降解速率的对比分析发现,通过缺陷技术改造得到的TiO2-x SCs在催化活性上远超过TiO2,而与Fe3O4相比的优势在于缺陷催化剂性能的稳定性。2.将p型半导体Cu2O负载于碳纳米材料载体以获得复合半导体光催化剂。共采用了三种载体：氮掺杂的石墨烯氧化物(NrGO),石墨烯氧化物(rGO),碳纳米管(CNT)。制取的光催化剂在可见光激发下,可以与H2O和O2作用产生H2O2,用来取代外加双氧水试剂,为芬顿反应体系提供H2O2。在光催化反应溶液体系中加入Fe2+,即组成由可见光驱动的芬顿体系。通过SEM. XRD分析三种光催化剂的形貌结构,对三种催化剂进行ORR(氧还原反应)分析,同时也利用所构建的体系进行了有机物降解实验。实验结果证实这种体系的设计是成功的、可行的,三种催化剂中用NrGO作为载体时拥有最佳的光催化效率。3.铁氧化物既可以作为多相芬顿催化剂,又能高效吸附水体中的砷。基于铁氧化物的这种特性,考虑采用铁氧化物的多相芬顿体系处理含有有机砷化合物的废水。选取了三种铁氧化物FeOOH、Fe3O4、Fe2O3:结果显示,实验的设计思路是很好地得到了实现的,最终出水中的无机砷控制在40μg/L以下；三种催化剂中FeOOH具有最稳定的处理效果。