空气阴极燃料电池（Air-cathode fuel cell,AC-FC）技术为原位利用酸性矿山废水（Acid mine drainage,AMD）中的Fe²⁺制造具有电芬顿（Electro-Fenton,EF）催化活性的Fe₃O₄/GF（石墨毡）复合电极提供了一种简便方法。在此,研究了除AMD中Fe²⁺之外的共存金属阳离子对这种EF催化剂结构及催化活性的影响。结果表明,共存金属阳离子能够被引入到Fe₃O₄/GF复合电极中并影响材料中的Fe含量。Ni²⁺、Zn²⁺、Al³⁺和Cu²⁺降低了复合电极中的Fe含量,导致对所制备的复合电极的EF催化活性产生了不利影响。相比之下,Co²⁺和Mn²⁺几乎不影响复合电极中的Fe含量,并且它们掺杂到Fe₃O₄的结构中获得了具有增强EF催化活性的混合金属氧化物。实际AMD的处理结果表明,AC-FC技术可有效去除金属阳离子,并同时从富含Fe²⁺的实际AMD中回收Fe制备高活性非均相EF催化剂。此外,GF的表面改性被认为是提高由AMD制备的Fe₃O₄/GF复合电极EF催化活性的有效策略。在商业GF上应用四种表面改性方法,包括H₂O₂处理、电氧化处理、KOH处理和N₂H₄·H₂O处理。对改性GF的结构和性质进行了表征,并评价了由合成AMD制备的相应Fe₃O₄/GF复合电极的EF催化活性。结果表明,GF的表面改性不仅改善了AC-FC中Fe（II）的电氧化,而且促进了非均相EF反应中H₂O₂的电生成。值得注意的是,在经过N₂H₄·H₂O处理的GF（GF-N₂H₄）上产生的H₂O₂浓度是在原始GF（GF-Raw）上产生的3倍以上,并且制备的Fe₃O₄/GF-N₂H₄复合电极中的Fe含量是Fe₃O₄/GF-Raw中的2倍以上,应用GF-N₂H₄处理实际AMD极大提高了Fe²⁺的回收率。由实际AMD制备的Fe₃O₄/GF-N₂H₄复合电极在EF反应中显示出高催化活性和良好的可重复使用性,可用于矿化各种难降解有机污染物。AC-FC技术有望为从富含Fe²⁺的实际AMD中制造绿色高效的EF催化剂提供前瞻性方法,符合可持续发展的理念。