电化学高级氧化技术以强氧化性自由基为媒介,可以高效去除难降解有机污染物,对水环境治理与修复具有重要意义。构建电化学高级氧化系统中,开发高性能、结构稳定的阳极材料至关重要。三维多孔硼掺杂金刚石（Boron-doped diamond,BDD）薄膜不仅具有BDD高自由基产率和结构稳定等特点,还拥有三维多孔结构提供的大比表面积和传质通道,被认为是理想的阳极材料。然而,受限于孔隙难调控、非金刚石碳（Non-diamond carbon,NDC）含量高等因素,三维多孔BDD薄膜孔隙结构与电化学高级氧化性能关系尚不清晰、自由基作用机制不明确。针对这些问题,本论文开展了 BDD薄膜控制制备、三维多孔BDD薄膜构筑与孔径调控、电化学性质分析和降解机制探讨等方面的研究。首先,利用热丝化学气相沉积技术控制制备了 BDD薄膜。经分析,随着甲烷浓度、沉积功率和硼/碳比升高,BDD薄膜晶粒由微米晶向纳米晶转变,并伴随有NDC产生。NDC含量升高是引起BDD薄膜析氧电位减小和电化学活性提高的主要原因。高甲烷浓度（5%）、高沉积功率（4.6 kW）或高硼/碳比（≥6000 ppm）是沉积BDD/NDC复合薄膜的必要条件。其次,控制制备了 NDC三维连续分布的BDD/NDC复合薄膜。研究表明,BDD/NDC复合薄膜降解过程符合准一阶动力学,速率常数最高为1.35 × 10-2 min-1。这归因于NDC高电子传输效率加快有机污染物的直接氧化反应,以及NDC有利于吸附H2SO4和HSO4-,生成氧化性较强的SO4·-。然而,因为电子氧化性弱于·OH,且SO4·-具有选择性,BDD/NDC复合薄膜的降解性能低于BDD薄膜。随后,结合沉积BDD/NDC复合薄膜和选择性去除NDC的无模板法制备了三维多孔BDD薄膜。该薄膜金刚石含量大于92%,硼掺杂浓度达到1.12×1022 atoms·cm-3以上,具有极强的抗化学腐蚀性和结构稳定性。此外,孔隙在10 nm～650 nm可调控,呈三维通道状结构均匀地贯穿分布在整个薄膜中。电化学测试表明,三维多孔BDD薄膜的析氧电位介于1.75 V～1.95 V,电化学活性是平面BDD薄膜的2.37～2.76倍,且孔径越小,电化学活性越高。凭借大比表面积、三维连通孔结构和优异的结构稳定性,三维多孔BDD薄膜的双电层电容达到17.54 mF/cm2,电势扫描范围拓宽至2.6V,电容在循环10000次后仍接近100%。最后,将三维多孔BDD薄膜应用于电化学高级氧化过程。研究发现,三维多孔BDD薄膜将初始浓度为330 mg/L的对硝基苯酚（P-nitrophenol,PNP）在180min内去除92.43%,速率常数是平面BDD薄膜的2.37倍,且孔径减小,降解速率增大。间接氧化是三维多孔BDD薄膜降解反应的主要机制。其中,·OH作用最强,其浓度因高比表面积和三维传质通道得到提升,高效提高了 PNP降解速率。SO4·-通过薄膜表面单电子转移产生,可以有效去除PNP中间产物。研究发现,脱硝基、脱氢和苯环裂解是三维多孔BDD薄膜降解PNP的主要反应。