工业废水中常含有芳香有机化合物,由于其化学性质相对稳定,极难处理。电催化氧化技术处理含有芳香有机化合物废水受到了较多的关注,但受阳极材料的性能限制,电催化氧化技术仍然很难在实际水处理中进行大规模应用。DSA(Dimensionally Stable Anode)电极是电催化氧化中很常用的电极,而钛基氧化锡锑电极作为DSA电极的一种,受到了广泛关注。本文制备了钛基负载MOFs(Metal Organic Frameworks,金属有机框架)高分子复合电极和钛基负载MOFs金属氧化物复合电极,选取两种典型的苯系污染物(苯胺和苯酚)为研究对象,研究载MOFs材料在电催化氧化降解污染物方面的应用性能与机理。因MIL-101(Cr)-MOFs材料的高比表面积和多孔性,选择其作为电极修饰物,研究催化降解污染物的速率变化,考察pH、电流密度以及盐离子浓度对于电催化降解污染物的速率影响;将MIL-101(Cr)与钛基氧化锡锑电极结合起来,与普通钛基氧化锡锑电极进行对比,探究了芳香有机类污染物在电催化氧化过程中的降解机理。结果表明:(1)以聚苯乙烯为粘连剂,石墨为导电剂,利用粘连固化法将MIL-101(Cr)负载到钛基电极的表面,制得钛基负载MOFs高分子复合电极。考察溶液的pH、电流密度以及溶液中的盐离子浓度对催化速率的影响:在pH为9、电流密度为20mA·cm-2、盐离子浓度(Na2SO4)为0.1mol/L的情况下,所制备的钛基负载MOFs高分子复合电极对苯酚和苯胺的催化速率最快;修饰后的电极在6小时内催化苯胺和苯酚的降解率分别可以达到95%和94%,而未负载MOFs的电极在相同时间内对苯胺和苯酚的降解率仅为75%和66%左右。此外,COD检测结果显示在6小时内,制备的钛基负载MOFs高分子复合电极对于苯胺和苯酚的模拟废水COD去除率分别达到了 90%和88%,而对应的未修饰MOFs的电极在6小时内的COD去除率仅为70%和63%。数据表明钛基电极表面负载MOFs之后,对电催化氧化降解污染物有很强的促进作用。通过加入自由基捕捉剂,可以判定在电催化氧化的过程中,起主要作用的就是羟基自由基;负载MOFs可以提升电极的催化效率的原因在于MOFs自身结构中的电子空穴,电子空穴在阳极表面得电子生成羟基自由基,而由于阳极的性质,得电子之后的电子空穴会在电场的作用下快速失去电子,从而可以继续生成羟基自由基,这样的循环作用过程使得在电催化氧化降解污染物的过程中,阳极能产生更多羟基自由基,从而加快了电催化降解污染物的速率。通过分析催化过程的中间产物,分析了苯系物在催化氧化降解过程中的反应历程。(2)利用溶胶凝胶法将MIL-101(Cr)负载到钛基氧化锡锑电极表面,制得钛基负载MOFs金属氧化物复合电极。探究了 pH、电流密度和盐离子浓度对催化氧化的影响,最佳实验条件也为pH=9、电流密度20mA·cm-2、盐离子浓度0.1mol/L:负载了 MIL-101(Cr)的钛基氧化锡锑电极在4h内对苯胺和苯酚的催化降解率就都达到了 90%以上,而此时,普通的钛基氧化锡锑电极对苯胺和苯酚的催化降解率都在70%左右。同时考察两种电极对COD的去除率,负载了 MIL-101(Cr)的的钛基氧化锡锑电极对苯胺和苯酚模拟废水的COD去除率在4小时就均达到了85%以上,而普通的钛基氧化锡锑在4小时内对于苯胺和苯酚的去除率均不到65%。综上所述,通过两种方法将MIL-101(Cr)修饰到不同的电极表面,制得两种负载了 MIL-101(Cr)的电极,考察不同催化条件对其催化性能的影响。在最佳实验条件下对模拟废水进行处理,并且对比未负载MIL-101(Cr)的电极,性能均有明显提升,为将其应用于实际废水处理提供了理论依据。