经济的快速发展伴随着大量含有难降解有机污染物工业废水的产生,若不进行源头处理,将对市政污水生物处理系统和水环境造成严重危害。在各种工业污水处理方法中,电芬顿因其反应条件容易控制、设备简单、二次污染少等优点被广泛研究和使用,其中阴极材料明显影响氧的电还原过程和过氧化氢的生成量,并进而影响处理效果,一直是该领域研究的重点。本文制备了三种二维导电材料负载的碳基阴极,分别为氮杂环共轭微孔聚合物/石墨（Aza-fused-conjugated microporous polymers/graphite flake,Aza-CMP/GF）、石墨相氮化碳/石墨（g-C₃N₄/GF）和氮掺杂碳量子点/石墨相氮化碳/石墨（N-CQDs/g-C₃N₄/GF）、石墨烯/碳量子点/石墨（CQDs/rGO/GF）,通过XRD、FTIR、SEM、TEM、UV等表征方法对材料进行了形态、形貌和结构表征,考察了各个阴极体系对溶解氧电化学还原产生H₂O₂的催化作用,并将其应用于电芬顿体系中降解对硝基苯酚（p-nitrophenol,PNP）和奥硝唑。具体内容如下:（1）合成了氮杂环共轭微孔聚合物Aza-CMP,对其进行了初步表征,并考察了Aza-CMP/GF阴极制备条件对其性能的影响。恒电流电解实验结果表明,该阴极对氧电化学还原生成过氧化氢的反应具有明显的催化作用,当以Aza-CMP/GF为阴极,石墨片为阳极,充氧的Na₂SO₄电解质溶液中,在最佳电解条件下电解90 min时H₂O₂的生成量为830.6μmol·L^-1,是未负载裸GF电极的1.7倍。当催化剂FeSO₄存在时,考察了该体系对对硝基苯酚（PNP）的降解,以电解过程中PNP紫外可见光谱的变化表征PNP的降解情况,结果显示,PNP的三个特征吸收峰都明显降低,表明PNP的分子结构被破坏并被去除。在最佳条件下下电解180 min时PNP的降解率为69.4%,电解360 min时PNP的COD去除率为48.0%。（2）合成了石墨相氮化碳（g-C₃N₄）和氮掺杂碳量子点N-CQDs,并制备了g-C₃N₄/GF和N-CQDs/g-C₃N₄/GF阴极,用FTIR、XRD、SEM、TEM等对其结构和形貌进行了表征。恒电流电解实验结果显示g-C₃N₄/GF对氧的电化学还原具有明显的催化作用,在最佳条件下电解120 min时,H₂O₂生成量为944.3μmol·L^-1,是GF阴极体系的1.9倍。在加入Fe²⁺后,考察了C₃N₄/GF阴极电芬顿体系对奥硝唑的降解,以奥硝唑的紫外可见光谱变化表征其结构变化和降解情况,结果显示奥硝唑的π→π^*跃迁和n→π^*跃迁以及咪唑环的共振跃迁吸收峰强度均随电解而降低,但其n→s^*跃迁吸收峰增强,表明奥硝唑的共轭结构破坏,分子发生了转化。以其最大吸收波长处吸收峰强度的降低为基准计算降解率,在电解120 min时降解率达到84.5%,300min时接近100%。而N-CQDs/C₃N₄/GF阴极电芬顿系统对奥硝唑的降解率在240min时接近100%。考察了增加紫外光照射对奥硝唑降解的影响,结果表明紫外光对奥硝唑在电芬顿体系中的降解有加速作用,但降解的历程并没有改变。（3）合成了石墨烯rGO和一种碳量子点CQDs,对其结构和形貌进行了FTIR、SEM、TEM表征。将其负载于石墨片表面制成了CQDs/rGO/GF阴极,实验结果显示,该阴极对氧的电化学还原具有明显的催化作用,在最佳电解条件下电解180min时H₂O₂的生成量达到1416.1mmol·L^-1,是GF阴极体系的3倍。在加入Fe²⁺后,电解实验结果显示,PNP紫外可见光谱的三个特征吸收峰都明显降低,表明PNP的分子结构被破坏并被去除。180 min时PNP的降解率达到90.6%,360 min时PNP的COD去除率为64.3%。考察了外加紫外光照射时PNP的降解情况,结果表明紫外光有助于提高电芬顿体系中PNP的降解速率和降解率,360 min时PNP的COD去除率提高到76.7%。