电催化合成H2O2技术已广泛应用于电芬顿及UV/H2O2等高级氧化工艺（advanced oxidation process,AOPs）。该技术关键在于阴极原位二电子氧还原反应（2e-ORR）,这使得阴极材料成为决定H2O2合成性能的关键因素而备受关注。其中杂原子掺杂碳基材料具有造价低、高导电性、高化学稳定性等优势,有望用于电催化合成H2O2。但有关2e-ORR的碳基阴极材料研究主要集中于酸性及弱酸性条件下2e-ORR性能评估,在宽p H域内均能有效电催化产H2O2鲜有报道。为实现宽p H域下阴极电催化产H2O2,克服传统芬顿及电芬顿技术中反应p H的限制,本文制备了一种可在宽pH（3～10）条件下,原位电催化合成H2O2的自支撑杂原子掺杂碳基阴极材料,并构建基于原位利用阴极H2O2的光电耦合氧化体系以强化有机污染物降解。探讨了材料合成条件和反应条件对电催化合成H2O2性能的影响,明晰了电催化原位合成H2O2耦合UV活化产生氧化活性物种的高级氧化体系对几种有机污染物的降解性能,并以三类实际有机污染废水（酸性、中性及碱性废水）为研究对象进行效果验证。主要研究结果显示:（1）以Cd作为牺牲金属,以碳布为基底,通过低温煅烧成功合成了一种可在宽p H（3～10）条件下,均能原位电催化合成H2O2的自支撑杂原子掺杂碳基阴极材料[X/N@C-CC,X=550、750、950（煅烧温度）]。通过煅烧法制备的阴极材料具有高氮掺杂量,煅烧温度对其氮掺杂量及种类有着较大影响,在最佳煅烧温度750℃条件下,氮含量为8.89%,且以吡啶氮和石墨氮形式存在。此外,煅烧温度对该阴极材料氧元素含量无明显影响,其表面均含有C=O、—COOH官能团。催化材料主要活性位点为吡啶氮、石墨氮以及—COOH等含氧官能团,且含氧官能团的存在,使其在碱性p H条件下亦有较好的电催化产H2O2性能。在最佳条件下,750/N@C-CC H2O2产率可达73.09mg/（L·h）。电催化合成H2O2耦合UV活化体系在p H=3、6、10时均能有效降解卡马西平（cabamazepine,CBZ）、罗丹明B（rhodamine B,Rh B）和苯酚目标污染物,反应速率常数最高分别为0.304、0.057和0.122 min-1。自由基掩蔽实验与电子顺磁共振波谱（EPR）实验证明该体系中主导有机污染物降解的活性物种为·OH。（2）为进一步提高电催化合成H2O2耦合UV活化高级氧化体系中阳极利用率与UV利用率,降低体系降解有机污染物的能耗,将混合金属氧化物（mixed metal oxide,MMO）阳极替换为半导体（如纳米TiO2）阳极,构建独特的光化学系统。纳米二氧化钛在UV照射下生成光生电子（e-）-空穴（h+）对,光生电子在偏压作用下传递到阴极材料而后在阴极发生氧还原反应生成H2O2,并被UV活化产生·OH用以降解有机污染物。实验结果表明该体系同样能在p H=3、6、10时有效降解CBZ、Rh B和苯酚,相较于无光阳极体系能耗更低。CBZ（10μmol/L）在p H 3时25 min即可完全降解,所需能耗为8.57 k Wh/Kg,与UV/H2O2体系相比能耗降低了47.55%。（3）进一步研究验证了以纳米TiO2阳极和750/N@C-CC阴极耦合光化学体系在不同p H性质实际废水处理应用中的可行性,研究对象包括金属表面清洗废水（酸性）、印染废水（中性）和焦化废水（碱性）。三维荧光光谱定性分析表明金属表面清洗废水中主要有机污染物为润滑油,印染废水中有机污染物主要为芳香类蛋白和微生物代谢类蛋白,焦化废水中有机污染物主要为类挥发性有机酚、类腐殖酸和含卤有机物。光化学处理后,时长的增加会导致废水荧光信号的显著衰弱和TOC浓度的降低,反应3小时后三股废水TOC浓度分别降低51.35%、47.81%和44.56%。这些发现证明了所提出的光电化学体系在实际应用中具有优越性和普适性。