工业发展所造成的环境问题已成为本世纪最为严峻的问题之一，在资源节约利用及可持续发展的背景下，要求有更清洁、更环保的手段对工业生产所排放的废水进行处理和控制。本课题以环境污染治理为目标，利用我国富产的矿物质资源高岭土为载体，通过物理、化学等手段合成了CoO-Cu₂O-PO₄^3-负载高岭土催化剂，并在实验室处理油田污废水所用电化学装置的基础上，研制了双阳极多相电化学水处理反应装置，对含有十二烷基苯磺酸钠、苯胺的模拟废水及实际造纸工业制浆废水进行了较全面、系统得探索性研究。本课题着眼化学法在环境科学领域的应用，利用电化学高级氧化技术对水体有机污染物的降解进行研究，其高效率、低投资的特点会在未来的环境科学领域有一定的应用前景。论文的第一部分探索了以我国富产的高岭土为载体，采用均匀沉淀法利用过渡金属Co和Cu制备混合过渡金属改性高岭土催化剂颗粒。研究表明，经过改性和活化后的高岭土在微观形貌、结构特征及比表面积上均发生了较大的变化。制备的高岭土催化剂以不定型态存在，随着Al-O结构的吸出，层间键断裂，原高岭石结构被破坏，其微观形貌呈多孔性颗粒状，其比表面积为38m²／g。论文的第二部分别比较了改性高岭土催化剂存在的多相电化学体系和传统二维电化学体系，以及只有催化剂存在的多相体系在产生H₂O₂及其处理不同有机废水的能力。研究了不同体系在降解阴离子表面活性剂时的动力学常数以及在处理实际造纸废水时的COD降解率和单位COD能耗。研究表明，多相电化学体系对有机物的降解能力强，处理实验所用三种不同废水的平均COD降解率分别高出其他两个体系10％和40％。论文接着探讨了溶液的初始pH值、电压、电流密度、催化剂用量等在多相电化学体系中对不同废水的降解影响结果，并且通过检测得出了溶液pH随电解时间的变化规律。实验表明，当体系初始pH为3，电流密度为30mA cm^-2时，处理阴离子表面活性剂、苯胺模拟废水和造纸废水的COD降解率分别可达到90.2％，80.6％和96.8％。该部分还结合实际，研究了催化剂含量对处理造纸废水COD降解率及其能耗的影响，研究表明，当催化剂含量大于30g cm^-3时，COD降解速率几乎保持不变，当催化剂用量从1g cm^-3增至30g cm^-3时，其单位COD耗能量则从20.10下降到10.54 KWh／（kg COD去除率）。本部分还进一步讨论了该法废水处理后其水体的可持续性利用问题，实验以处理后水体定时定量灌溉于观赏性植物三叶草栽培土壤，通过研究三叶草叶绿素的日平均变化量和土壤总有机碳（TOC）和总无机碳（TIC）的变化，得出该法处理后的水体可完全用于的植物灌溉。最后全文结合研究反应后催化剂表面的XPS光电子能谱推断了该体系降解污废水可能的反应机理：在酸性条件下，石墨双阳极产生的O₂被多孔扩散性石墨阴极还原成H₂O₂，并通过扩散传质作用在催化剂的表面活性中心分解为强氧化性中间产物·OH，强氧化性攻击有机物，使其降解为小分子有机物或CO₂和H₂O，催化剂在体系中即起催化作用也起吸附、絮凝作用。文章最后还讨论了有Cl^-存在的实际工业废水中可能的反应机理。