新烟碱杀虫剂（NEOs）自发明以来已经成长为世界上使用最广泛的一类杀虫剂。这是因为它对昆虫具有高效的神经毒性,也可能致使蜜蜂,水生生物等物种发生器官和基因病变,甚至导致死亡。同时NEOs在水溶液中表现出稳定性和持久性,传统污水厂的生物处理工艺很难将其降解,如果不加以处理,将对人类健康和环境造成潜在威胁。电芬顿技术作为一种高级氧化技术已经被证明可以高效降解有机污染物,但是昂贵的电极材料,复杂的电极制备工艺,较短的自由基寿命(10-6-10-9s)均限制了其实际应用。生物炭由于其来源广泛价格低廉备受关注,已经证明生物炭负载于阴极能提升有机物去除率。这是因为生物炭表面的自由基（PFRs）可以活化过氧化氢（H2O2）,同时将水中的污染物吸附于电极表面,在一个相对较小的区域内发生芬顿反应。但此方向研究报道甚少。所以本文旨在:探索生物炭吸附新烟碱农药的效能;分别将生物炭作为催化剂以及负载于阴极表面构建非均相电芬顿系统,探索生物炭的催化性能,揭示NEOs在非均相电芬顿系统中的降解机理和路径。主要研究内容及结论如下:1.以强极性的NEOs—烯啶虫胺（NIT）为目标污染物,以猪粪为原料,在限氧（700℃）环境中热解2 h得到生物炭（BC）,用5%的硫酸协同超声波处理得到改性生物炭（SBC）,以SBC为前驱体,通过液相还原法制备了纳米零价铁（ZVI）和纳米零价铜（ZVC）负载的生物炭（ZVI/ZVC@SBC）。利用扫描电镜（SEM）,能量分散光谱仪（EDS）,X射线衍射（XRD）,X射线光电子能谱（XPS）,比表面积分析仪（BET）,傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行表征分析。结果证明:ZVI/ZVC@SBC的比表面积相较于BC显著增大,官能团数量增多。动态吸附实验表明:ZVI/ZVC@SBC相较于BC提高了对NIT的吸附能力,吸附过程是典型的三个阶段,吸附机理遵循Elovich动力学和Langmuir模型,且受多种机制共同作用,酸性环境和生物炭投加量增大均有利于NIT的去除。2.在电芬顿系统中,比较了纳米铁负载的生物炭（ZVI@SBC）,纳米铜负载的生物炭（ZVC@SBC）以及ZVI/ZVC@SBC的催化性能。探索在降解性能最优的电芬顿系统中环境因素（p H,电流强度,曝气量,电解质浓度）的影响以及通过超高效液相色谱与三重四极杆飞行串联质谱仪（UPLC-Q-TOF/MS）解析降解产物。结果表明:ZVI/ZVC@SBC在电芬顿系统中的催化性最优;炭黑-聚四氟乙烯（PTFE）阴极在制备过程中掺杂ZVI/ZVC@SBC可以提升对NIT的去除率,该系统在中性环境（p H=7）中反应120 min后可消除79.24%的NIT,酸性环境,增大电流和曝气量均有利于NIT的降解,电解质浓度的影响并不显著。ZVI/ZVC@SBC重复使用4次后催化性能下降;·OH和·O2-是主要的活性物种,脱氯,硝基取代,双键断裂是NIT被降解的主要原因。3.ZVI/ZVC@SBC的重复使用性能较差,所以需要改善生物炭的催化性能,并探究其对其他新烟碱类物质是否也有优异的去除性能。本研究以非极性的吡虫啉（IMI）为目标污染物。通过液相还原法制备了ZVI和钴（Co）共掺杂的秸秆基生物炭（ZVI/Co@SBC）,探究其作为催化剂构建的非均相电芬顿对IMI的降解效果,影响因素和降解机理。结果证明:ZVI/Co@SBC可在120 min内吸附36.03%的IMI,这个过程遵循Elovich动力学;ZVI/Co@SBC作为催化剂搭建的非均相电芬顿系统,在中性（p H=7）条件下120 min内可以去除81.86%的IMI;酸性环境,增大电流和曝气量均有利于降解IMI;ZVI/Co@SBC作为催化剂在使用5次后应用于电芬顿系统仍然可以消除77.98%的IMI;·OH和·O2-是降解过程的主要活性物,降解过程随着硝基取代,脱氯和双键断裂。