在过去的数十年里，仿生催化降解有机污染物引起了人们的广泛关注。其中，金属卟啉被认为是一种潜在的可用于污水处理的仿生催化剂，但小分子金属卟啉存在易自聚失活、稳定性差、pH适应范围窄、分离回收困难等缺陷，这限制了其进一步应用。因此，开发高活性、pH适应范围广、稳定性好、易分离回收的金属卟啉催化剂一直是活跃而极具挑战性的研究课题。本论文将铁卟啉(hemin)负载到活性碳纤维(ACF)上，构筑得到一种高效的非均相金属卟啉催化剂(hemin-ACF)，并以双氧水为氧化剂，活性红染料(RR195)为目标污染物，研究该催化剂降解染料的性能。实验结果表明，与单一小分子铁卟啉相比，ACF的引入明显增强了hemin活化双氧水的能力，并极大改善了其pH-tolerant性和稳定性。同时我们发现在hemin-ACF/H2O2体系基础上引入抗坏血酸(AA)能急剧加快其降解污染物的速度。本论文不仅为应用金属卟啉作为仿生催化剂降解有机污染物提供了新思路，而且还赋予了纤维材料仿生催化的新内涵，同时对解决我国目前日益严重的水污染问题也具有重要的学术和应用价值。主要研究内容分为以下两部分：将铁卟啉通过共价键结合负载到活性碳纤维上，制备得到活性碳纤维负载铁卟啉(hemin-ACF)，并通过X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等对其结构进行了表征。采用hemin-ACF/H2O2体系对活性红(RR195)进行催化氧化降解，研究溶液pH、温度等因素对RR195催化氧化降解性能的影响，并考察该催化剂的持续催化性能。结果发现：相比小分子hemin，活性碳纤维负载铁卟啉(hemin-ACF)的催化活性要高一个数量级(pH=6.98, T=50°C, kobs(hemin-ACF)=0.0871min–1kobs(hemin)=0.0084min–1)，并且该催化剂循环使用10次后催化活性没有明显降低，表明hemin-ACF对染料RR195具有较好的催化性能和重复使用性。以异丙醇、苯醌、叠氮化钠等为捕获剂，结合紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、电子顺磁共振波谱（EPR）等测试手段推测了反应体系中的活性种为OH， OOH，1O2和Fe(IV)=O，并探讨活性碳纤维增强铁卟啉的机制。为了构筑更高效的催化氧化体系，我们在hemin-ACF/H2O2体系的基础上引入抗坏血酸(AA)从而构建了hemin-ACF/AA/H2O2体系。相比hemin/H2O2和hemin-ACF/H2O2体系，这一体系能极大提高染料的降解速率。我们对这一增效现象进行了原因分析，发现hemin-ACF/H2O2体系中ACF上的自由电子强度随反应时间而下降，同时伴随着更多OH和Fe(IV)=O的产生，说明电子从ACF转移到hemin，加速了其催化循环，从而促进了OH和Fe(IV)=O的产生。当AA加入hemin-ACF/H2O2体系， ACF上的自由电子先升高，表明AA能传递电子给ACF从而增加其自由电子含量，而后下降得更明显，表明ACF上的自由电子更快地传递给hemin，从而进一步产生了更多的OH和Fe(IV)=O。