催化湿式氧化（Catalytic Wet Oxidation，简记CWO）作为一种新型的环境污染物削减技术己引起了广泛的关注。但CWO过程高温高压的苛刻操作条件，及在该操作条件下物料的强腐蚀性对设备材质提出了很高的要求，从而限制了它的实际推广应用。如何在大大降低反应温度和压力的条件下，又能保持有足够的羟基自由基（HO·）来降解水中的有机物已成为目前CWO研究领域最具挑战性的课题之一。在CWO成为研究热点的同时，近年还兴起了电化学方法降解有机废水的研究，尤其是三维粒子电极的出现开创了电化学法处理废水的新时期。为此，我们提出将三维电场效应与催化湿式氧化作用相结合以达到协同增效的新设想，使CWO反应在较低的温度和压力下进行并保持较高的有机物去除效果，进而推进CWO技术的工业化应用进程。研制开发了一套固定床和复合三维电场一体化连续式催化湿式氧化反应器，实现将催化湿式氧化与电化学耦合该反应器，并能较好地解决反应过程中副反应产物氢气的积累问题。实现电场效应与催化湿式氧化协同作用关键是研制出在电场和湿式氧化条件下都可使用的高效、稳定和廉价的负载型催化剂。为此，本文在自行研制的圆筒状三维电催化氧化反应器中进行了载体和活性组分的筛选工作。用浸渍法制备了分别以Cu、Zn、Ni、Ce、Fe、Co、Mn、Sn等为单组分氧化物、以13X分子筛和γ-Al₂O₃为载体的负载型催化剂，以此降解苯酚为探针反应。其中以γ-Al₂O₃为载体的Mn金属氧化物催化活性最高；而Sn金属氧化物对苯酚具有相当高的转化率，且反应所需槽电压最低。研究表明13X分子筛不适合作本体系的载体。据单组分研究结果以溶胶-凝胶法制备了一系列不同Mn／Sn／Sb比的γ-Al₂O₃负载型催化剂。结果表明在Sn和Sb含量相同的情况下，Mn与Sn的摩尔比为2：1时催化活性最高，其催化活性远远高于某化学物理所提供的Ru／TiO₂粒子电极。所制粒子电极不仅具有相当高的电催化活性，而且在使用过程中催化性能稳定。并系统地研究了煅烧温度对负载型催化剂Mn-Sn-Sb（2：1）／γ-Al₂O₃结构和电催化活性的影响。用BET、XRD、SEM和EDX等手段对Mn-Sn-Sb／γ-Al₂O₃粒子电极的微结构、表面形貌及物相进行了表征。在间歇式电化学反应器中初步筛选出催化活性高、稳定性强的粒子电极后，在固定床的催化湿式氧化反应体系中进一步验证、优化，筛选出了适合协同作用下使用的Mn-Sn-Sb/γ-Al₂O₃。讨论了苯酚在研制的连续式反应器中的催化湿式氧化、电催化氧化以及电场效应下的催化湿式氧化过程的行为。结果表明，一体化反应器在较低反应温度（t=130℃）和氧分压(P_O2=1.0 MPa)下即可获得相当满意的处理效果，空时仅为27min时苯酚和TOC的去除率就分别可达到94.0％和88.4％。电场效应下的催化湿式氧化协同降解苯酚的反应速率常数大于单独电催化或催化湿式氧化降解苯酚的反应速率常数，而且还大大超过两者之和。证明在本试验条件下，存在着明显的电场与催化湿式氧化协同催化降解效应。试验同时考察了反应温度（120～150℃）、氧分压（0.6～1.4MPa）、电流强度（0.25～1.0A）、苯酚初始浓度（1500～3000mg／L）、进水pH值（3.33～9.50）及催化剂粒径（20目＜D_p＜10目）等对协同效应的影响规律。对典型工艺下苯酚的电助催化湿式氧化出水进行了GC-MS分析，初步探讨了目标污染物在协同效应下的降解路径。结果表明协同氧化体系下苯酚的主要降解途径与电催化氧化以及催化湿式氧化下的降解途径相同，都是经由HO·攻击苯环上的C-H键开始，形成二酚类芳香羟基化合物并转化为醌类化合物，此后开环降解成有机酸和终产物。