电化学氧化技术作为高级氧化技术之一，因其操作简单、高效且适应性广，受到国内外研究者的广泛关注。电极材料是电化学氧化技术的核心，开发性能优良、价格低廉、毒性低的电极是研究的关键技术。本文提出以Ti基MnOx电极为主体、以提高电极稳定性为目标，开展了Ti基MnOx电极制备条件优化、改性和电化学氧化印染废水处理等方面的研究工作。主要研究内容和结果如下:
　　(1)采用压缩空气喷涂-烧结法制备Ti基MnOx电极(MnOx/Ti)，以电化学氧化酸性红B(ARB)考察电极制备的最佳条件，并对电化学降解ARB条件进行优化。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)，X射线光电子能谱(XPS)重点考察了煅烧条件对电极性能的影响。在煅烧温度为350℃、煅烧时间为20min条件下制备成MnOx/Ti，其电化学降解ARB的效果最佳、能耗最低。并采用循环伏安曲线(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对上述实验结果进行印证，即电极表面电化学活性最高，电荷传递电阻最低。并结合紫外-可见光谱和液相色谱-质谱联用技术分析了ARB的降解路径。使用MnOx/Ti处理实际印染废水，可达到排放标准。
　　(2)通过掺混多壁碳纳米管(CNTs)，制备成MnOx-CNTs/Ti电极，并利用SEM、XRD、XPS、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)对其进行表征。MnOx-CNTs/Ti电极表面平整，电极表面涂层由MnO、Mn2O3和MnO2组成。以AR B为目标污染物，在3mA/cm2的电流密度下电化学降解100mL、300mg/L的AR B。结合CV和EIS测试，因MnOx-CNTs/Ti电极比MnOx/Ti电极电化学比表面积更大，电荷传递电阻更低（Rct=100.9Ω），对ARB的电化学降解效果更好、能耗更低。在电流密度为40mA/cm2的硫酸溶液中进行电极加速寿命实验，结果表明，MnOx-CNTs/Ti电极的实际寿命约为MnOx/Ti电极的10.0倍。掺混CNTs后增强MnOx在电极表面分散性，电极活性层上暴露更多的活性位点，有效减缓电极表面活性位的消耗和团聚，通过抑制类“穿梭效应”，使电极稳定性得以提高。使用MnOx-CNTs/Ti处理实际印染废水，可达到排放标准。
　　(3)为降低电极制备成本，通过掺混导电炭黑替代CNTs，制备成MnOx-C/Ti电极。分别考察三因素对电化学氧化氨氮性能的影响，获得该反应中最佳的初始氯离子浓度、电流密度和pH值。利用SEM、XRD、XPS进行表征，MnOx-C/Ti电极比MnOx/Ti电极的表面更为平整，电极表面层MnOx组分和吸附氧含量均与MnOx/Ti电极相近。在MnOx-C/Ti电极电化学氧化氨氮实验中，反应90min时氨氮被完全氧化，且氨氮的氧化产物主要为氮气。结合CV和EIS测试结果印证，MnOx-C/Ti电极的析氯电位略低，电荷传递电阻更小(Rct=79.5Ω)，反应时所需能耗减小。在电流密度为100mA/cm2的硫酸溶液中进行电极加速寿命实验，结果显示，MnOx-C/Ti电极的实际寿命约为MnOx/Ti电极的5.3倍。使用MnOx-C/Ti处理实际印染废水，可达到排放标准。
　　(4)为进一步提高MnOx-C/Ti电极稳定性，通过掺混导电炭黑并掺杂Ce，制备成Mn-Ce-Ox-C/Ti电极。通过电极电化学氧化氨氮来优化电极制备中Ce掺杂量和煅烧温度，并对不同煅烧温度的Mn-Ce-Ox-C/Ti电极进行SEM、XRD、XPS表征。当煅烧温度为350℃时，Mn-Ce-Ox-C/Ti-350电极表面平整，孔隙变小，涂层MnOx组分为MnO、Mn2O3和MnO2，其电极电化学氧化氨氮性能最佳，反应90min时，可将氨氮完全氧化。CV、LSV和EIS结果印证了该电极析氯活性最佳，电荷传递电阻最低（Rct=8.7Ω），所以其电化学氧化氨氮效果最佳且能耗最低。在电流密度为100mA/cm2的硫酸溶液进行电极加速寿命实验，结果显示，Mn-Ce-Ox-C/Ti-350电极稳定性最佳，实际寿命约为MnOx/Ti电极的9.1倍。掺杂Ce后，电极表面平整且孔隙变小，通过延缓电极表面活性位点团聚和因氧析出造成的破坏，使得稳定性提升。使用Mn-Ce-Ox-C/Ti处理实际印染废水，可达到排放标准。