科学技术的进步,促进了医药、印刷、印染、电镀、石油开采和餐饮等行业的快速发展,同时也带来了一系列的环境污染问题。电化学技术因具有无选择性、清洁、高效等优点已经被广泛应用于环境污染的治理,但是,电化学对外部电源的高度依赖限制了其广泛应用,更重要的是传统的电化学技术不仅消耗大量的化石资源,而且,还会带来一系列的环境污染问题,不符合现在的绿色可持续发展战略。摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）和自驱动系统（Self-Powered system）的提出,为缓解能源危机和治理环境污染提供了一种新的方法。基于摩擦起电和静电感应耦合的摩擦纳米发电机可以将环境中不规则的机械能转化成电能,解决外部的供能问题。将摩擦纳米发电机、电路管理和电化学反应相集成的自驱动电化学系统,可以有效的处理环境污染等问题。本课题基于摩擦纳米发电机的结构设计构建自驱动电化学系统,应用于有机污染物治理并深入研究了摩擦纳米发电机的电流输出特性对电化学反应的影响及机理。具体研究是基于旋转式摩擦纳米发电机（Rotary Triboelectric Nanogenerator,R-TENG）构建的自驱动电芬顿系统去除左氧氟沙星,通过调整旋转式摩擦纳米发电机的旋转中心角度比值,可以获得完整波形的脉冲直流电（Full-Wave Pulsed Direct-Current,FW-PDC）,从而提高电极利用效率和左氧氟沙星的去除效率;通过摩擦纳米发电机收集水波能,构建自驱动电化学系统,实现有机染料的直接去除及实现油水分离;利用摩擦纳米发电机的脉冲交流电输出特性（Pulsed Alternating Current,PAC）,进一步提升了电极的利用率和反应的效率,为自驱动电化学系统处理环境污染问题提供了新的方法。我们的研究工作主要围绕以下几个部分进行:（1）由于旋转式摩擦纳米发电机在连续运动过程中存在电流相位叠加,在整流以后是一个不完整波形的脉冲直流输出（Incomplete-Wave Pulsed Direct-Current,IW-PDC）。受此启发,我们通过调整转子（Rotator,?_R）与定子（Stator,?_S）的中心旋转角度比值,获得不同波形的电流,即IW-PDC和FW-PDC。将具有IW-PDC和FW-PDC输出的旋转式摩擦纳米发电机分别驱动电芬顿反应用于左氧氟沙星的去除反应。经过实验发现,在消耗相同的电量的条件下,具有FW-PDC输出的旋转式摩擦纳米发电机比传统的IW-PDC输出的摩擦纳米发电机去除左氧氟沙星的效率提高了30%,其原因是FW-PDC降低了电极钝化,提高了Fe²⁺的利用效率,从而提高了左氧氟沙星的去除效率。在用风驱动旋转式摩擦纳米发电机的电芬顿系统中,经过1.5 h反应后,左氧氟沙星（1 ppm）被完全去除。（2）基于摩擦纳米发电机固有的脉冲交流电输出,探究了不同频率对污染物去除的影响。经过对PAC-0.2 Hz、PAC-1.0 Hz、PAC-1.8 Hz去除二甲酚橙的探究,发现在消耗相同电量的情况下,PAC-0.2 Hz对二甲酚橙的去除效率是PAC-1.8Hz去除率的1.76倍。更重要的是,PAC-1.8 Hz的去除效率是PDC-1.8 Hz去除率的3.15倍。其原因是在PAC条件下,在电流周期性的通断过程中两侧的金属电极可以溶解出金属离子以及降低电极的钝化;而在PDC条件下,只有单侧的金属电极溶解出金属离子,而且电流的单向流动会存在一定的电极钝化。我们将接触-分离式摩擦纳米发电机做成“快板”结构,使其在水波中可以稳定的运行。在用水波能驱动摩擦纳米发电机去除有机污染的实验中,在消耗0.0032 C以后,二甲酚橙（1 ppm）的去除效率可以达到94.81%,同时水油乳浊液（100 ppm）的COD值从88 mg L^-1降低为1 mg L^-1,说明脉冲交流电在自驱动电化学系统处理环境污染中具有较大的应用前景。此工作提高了自驱动电化学系统治理环境污染的性能,为自驱动治理环境污染提供新的方法。