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电化学脱氯技术因其具有脱氯效率高、可耐受高浓度氯代有机污染物和无二次污染等优点,是一种很有前景的降低氯代有机污染物毒性的方法。钯（palladium,Pd）基材料表面可以吸附大量具有强还原性的活性氢(Hadsorbed,Hads),是三维电化学脱氯技术中理想的催化剂。现阶段,这一领域普遍存在的关键问题有:（1）什么材料适合作为Pd基脱氯催化剂的载体?（2）是否可以使用简单高效的方法制备出高分散和颗粒较小的Pd基催化剂?（3）如何尽可能减少Pd用量同时维持甚至提高脱氯效率?（4）如何降低电化学脱氯反应过程中的析氢副反应?（5）如何实现颗粒电极的回收和再利用?基于此,我们试图从原理上寻找调控Pd基催化剂表面结构与电子状态的方法,以调节氯代有机污染物吸附过程、电化学脱氯途径,进而实现高效、低成本和稳定脱氯。主要研究结果如下:为了深入研究Pd电子状态对电化学脱氯活性的影响机制,我们选择了与Pd化学结构类似,并且相对于Pd电负性较弱的Cd作为掺杂元素,调控活性位点的电子状态。通过水热法制备了一系列不同Cd掺杂量的PdCd合金,并将不同形貌和电子状态的PdCd材料作为颗粒电极用于三维电化学脱氯研究。结果表明,PdCd颗粒电极的电化学脱氯速率与Cd掺杂量呈火山型曲线。循环伏安法（cyclic voltammetry,CV）和电子自旋共振法（electron spin resonance,ESR）测试结果表明,掺杂Cd有助于在PdCd催化剂表面形成更多吸附态的Hads,但催化剂的脱氯速率与Hads的强度呈较差的关联。利用密度泛函理论（density functional theory,DFT）进一步探索催化剂性能改变的关键原因,发现Cd掺杂量增加主要促进了2,4-二氯苯酚（2,4-dichlorophenol,2,4-DCP）在催化剂表面的吸附。此外,掺杂Cd也会影响2,4-DCP的脱氯路径,使用纯Pd催化剂时,4号位Cl优先被去除;掺杂适量（0-5%）的Cd有助于脱除2号位Cl;掺杂过量（5%-20%）的Cd有助于去除4号位Cl。DFT研究计算结果表明这可能是催化剂表面电负性和空间结构与2,4-DCP相互作用的结果。本研究表明氯酚吸附与活化是提高PdCd催化剂脱氯速率以及改变脱氯路径的关键因素。为了探讨Pd/活性炭（activated carbon,AC）催化剂对氯酚类有机污染物的吸附性能,进而对电化学脱氯性能的影响规律,我们选择了具有较大比表面积的AC作为载体,采用简单的化学沉积方法制备了不同负载量Pd/AC催化剂。当Pd负载量较低（10%-60%）时,金属Pd分散均匀并且尺寸较小;当负载量较高时（＞60%）,金属Pd呈团聚状态并且尺寸较大。结合电化学脱氯实验、吸附实验和CV的测试结果分析可知:当Pd的负载量为10%-60%时,Pd/AC催化剂的脱氯速率与吸附速率呈负相关,即吸附在载体上的2,4-DCP在电场作用下需要转移到活性位点Pd上才能发生电化学脱氯反应。不同质量的Pd（10%）/AC和Pd（60%）/AC催化剂的吸附和脱氯实验结果也再次证明了这个结论。当Pd负载量为60%-100%时,脱氯速率主要受Pd/AC催化剂吸附Hads能力的影响。本研究为Pd基催化剂作为颗粒电极使用,为避免金属Pd的团聚和氯代有机污染物的预吸附,如何选择具有良好特性的载体材料提供了数据支撑。Pd基材料不仅具有优异的吸附Hads的能力,而且储氢能力也较强。为了研究Pd基催化剂的储氢性能对电化学脱氯性能的影响,我们选用储氢性能较强的复合材料Pd/C3N4作为脱氯催化剂。高度分散的Pd/C3N4催化剂由简单的化学沉积方法合成。电化学脱氯实验、CV和ESR测试结果表明,相对于常用的Pd/AC-1500和Pd/XC-72催化剂,尽管Pd/C3N4催化剂表现最弱的吸附Hads能力,但其表现出最佳的电化学脱氯活性。当电流密度为3.75 m A cm-2时,40 mg L-1 2,4-DCP在12 min内可以被完全去除。氢气程序升温脱附（H2-temperature programmed desorption,H2-TPD）和线性伏安扫描（linear sweep voltammetry,LSV）测试结果表明Pd/C3N4催化剂对氢具有较强的吸附能力,这减少了催化剂表面Hads介导的析氢副反应。本研究提出了Pd基材料的储氢性能对电化学脱氯可能的影响机理。为了解决三维电化学脱氯体系中颗粒催化剂难回收的问题,我们选择了介电常数较大和磁化响应较强的CoFe2O4作为载体。通过化学沉积方法成功合成了高度分散的纳米Pd/CoFe2O4材料。溶液的初始p H值对脱氯性能的影响结果表明,碱性条件更有利于脱氯速率的提高。这是因为在碱性条件下,由于金属与载体相互作用的存在,钠离子和电子在催化剂表面结合导致富电子状态Pd的生成。此外,Pd/CoFe2O4颗粒电极对不同浓度的2,4-DCP均有较好的去除效果。值得注意的是,当电流密度为2.50 m A cm-2时,200 mg L-1 2,4-DCP可在30 min内完全转化为苯酚,电流效率为64.4%。经过10次脱氯反应后,Pd/CoFe2O4催化剂依然保持着较好的稳定性。在磁场作用下,颗粒电极Pd/CoFe2O4容易收集和回收。磁性Pd/CoFe2O4催化剂在三维电化学脱氯技术中具有较好的应用前景。