电化学氧化技术被认为是一种有发展前景的绿色高效、安全简便处理有机废水的方法。然而,高催化活性、低成本的阳极材料的制备阻碍了电化学氧化技术的大规模实际应用。MOF衍生的金属或金属氧化物碳复合材料具有良好的导电性、催化活性和良好的热/化学稳定性,使其广泛应用在环境修复、储能系统和催化等领域。本研究针对目前使用较多的PbO₂电极催化活性较低,电极寿命低等问题,利用不同的MOF衍生材料,通过表面改性、掺杂等方法提高电极的电催化性能。考察了改性的PbO₂电极在电化学氧化芳香类有机污染物的催化性能,同时探究了不同电极材料对有机污染物的降解机制,为合成活性高、稳定性好的钛基PbO₂电极提供一种简便的方法。本文主要研究内容如下:（1）为了克服Ti/PbO₂电极的缺陷,通过水热和碳化过程在Ti/TiO₂NTs基体上引入2D Ni-MOF衍生的NiO@C纳米片阵列夹层,制备了Ti/TiO₂NTs/NiO@C/PbO₂复合电极。由于材料之间的协同效应和MOF衍生材料独特的二维纳米片阵列结构,使Ti/TiO₂NTs/NiO@C/PbO₂电极表现出优异的电化学性能、较高的·OH自由基生成能力和良好的电氧化降解性能。由于引入了TiO₂NTs基体和2D Ni-MOF衍生的NiO@C纳米片阵列,Ti/TiO₂NTs/NiO@C/PbO₂电极表面晶粒尺寸减小,电化学活性面积提高,活性位点数量增多,电荷转移电阻降低,电极稳定性加强及·OH自由基的生成能力增强。同时比较了不同电极对水杨酸（SA）的降解效果,并研究了水杨酸初始浓度、外加电流密度和溶液pH值对水杨酸电催化降解性能的影响。此外,提出了Ti/TiO₂NTs/NiO@C/PbO₂电极对水杨酸可能的电催化降解机理,并通过紫外-可见吸收光谱和液相色谱-质谱联用等技术手段推测了水杨酸可能的降解途径。（2）在掺杂有UiO-66衍生的ZrO₂-C纳米颗粒的硝酸铅镀液中,采用共沉积技术,以Ti/TiO₂NTs为基体,制备了ZrO₂-C/PbO₂纳米复合电极。ZrO₂-C纳米颗粒具有多孔结构,优异的吸附性能、良好的催化活性和高导电性,能够协同PbO₂高效的电化学氧化去除2,4,6-三硝基苯酚。实验结果表明,ZrO₂-C纳米粒子掺杂到PbO₂中,会使电极表面变得更致密,更均匀,晶粒尺寸更小。在探究不同ZrO₂-C纳米颗粒掺杂量时,通过电化学性能测试证明,ZrO₂-C纳米颗粒的最优掺杂量为0.4 g L^-1。(0.4 g L^-1)ZrO₂-C/PbO₂电极与其他PbO₂电极相比,表面活性位点数量最多,·OH自由基生成能力最强,导电性明显地提升,其加速寿命约为纯PbO₂电极的2.6倍。电氧化处理有机污水实验证明,在电解140 min后,20mg L^-12,4,6-三硝基苯酚在(0.4 g L^-1)ZrO₂-C/PbO₂电极上的去除率达到94.48%,而在纯PbO₂电极上的去除率仅为68.33%。进一步考察了外加电流密度、初始2,4,6-三硝基苯酚浓度和初始pH值对2,4,6-三硝基苯酚去除率和TOC去除率的影响,并基于紫外-可见吸收光谱和液相色谱-质谱分析提出了可能的2,4,6-三硝基苯酚电化学降解途径。因此,研究证明MOF衍生材料掺杂PbO₂阳极在电催化难降解有机污染物方面具有较大的应用潜力。图25表9参121