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在化学工业和生物制药行业中会产生一种危害人体健康且很难处理的苯酚废水。废水中的苯酚类有机物对人体具有致癌致畸等严重伤害。因此,对苯酚类废水的处理迫在眉睫。但是传统的物理吸附,混凝,化学氧化和生物处理等处理方法容易造成严重的二次污染。近年来在处理有机废水领域出现了一种新型技术一电化学氧化法。而其中最具有代表性的电催化氧化技术被广泛应用于净水领域。电催化氧化是一种快速高效的基于强氧化性的H2O2和·OH的技术,降解产物不会污染环境。电催化氧化技术中关于电极的选择是尤为关键的。目前,对于阳极材料的研究已经日益成熟,但是阴极材料的种类还很单一,主要是碳材料,但使用碳材料阴极产生的H202的浓度较低。因此,我们迫切需要研发一种高效的阴极材料,促进双电子氧还原反应,源源不断地生成H2O2和·OH来实现降解苯酚的目的。近年来,Fe3O4作为一种阴极材料受到了各界瞩目,我们可以通过添加稀土氧化物或石墨烯等形成复合材料的方式来增强其催化活性。Fe3O4中的Fe3+/Fe2+氧化还原对的存在可促进双电子氧还原反应生成H2O2,从而进一步生成*OH。本文分别采用两种稳定性好、催化活性高的Fe3O4-CeOO2Fe3O4-石墨烯催化剂。CeO2是研最多且最重要的稀土氧化物,其具有高稳定性、强氧化还原性及储氧释氧能力。研究表明,Fe3O4-CeO2催化剂中Fe3O4和CeO2的成功复合,使催化剂中同时具有着Ce3+/Ce4+和Fe3+/Fe2+,具有较高的氧化还原性能。而石墨烯具有显著的电子转移能力,良好的稳定性和导电性,以及较大的比表面积。Fe3O4-石墨烯的显着催化活性是由于石墨烯的高表面积和强导电性,表现出较强的电化学性能,更加有利于产生H202和·OH。本文采用Fe3O4-CeO2和Fe3O4-石墨烯作为催化剂,处理对象选取苯酚溶液,利用电化学氧化技术进行处理。主要研究内容如下:1.制备并表征了 Fe3O4-CeO2复合催化剂,考察了不同制备条件对催化剂结构的影响,得到的较佳制备条件为:煆烧温度为600℃,pH为12,水浴温度为60℃,铁铈比为1:1,煅烧时间为2h。Fe3O4和CeO2成功复合而并非只是简单的机械混合。测试制备所得的Fe3O4-CeO2催化剂的氧还原(ORR)性能。当煆烧温度为700℃,铁铈物料比为1:1,pH为11,煅烧时间为2h时,催化剂的氧还原性能较好。接着,我们制备了Fe3O4-CeO2催化剂电极,进行电化学降解苯酚的实验。最终得出结论,掺杂了 Ce02后的Fe304-CeO2催化剂催化活性大大增强,当电解质浓度为0.1mol/L,电流密度为50mA/cm2,pH为4时,电解产生的H202的最大浓度达到约51mgL-1,苯酚降解效率可达到93%。最后我们探究了电极的使用寿命和降解苯酚的机理。得出电极寿命处于优良水平,·OH是降解反应的主要活性物种的结论。2.制备并表征了 Fe3O4-石墨烯催化剂,当石墨烯的掺杂量为60wt.%时,催化剂的结构较好。Fe3O4纳米颗粒和石墨烯片之间形成了次级孔并且Fe3O4纳米粒子均匀分布在石墨烯片层上,而石墨烯作为连接的桥梁使其形成网络结构。对Fe3O4-石墨烯催化剂进行ORR性能的测试。当石墨烯负载量为60wt.%时,催化剂的氧还原性能较好。接着制备了Fe3O4-石墨烯催化剂电极进行电化学降解苯酚的实验,最终得出结论,掺杂了石墨烯后的Fe3O4-石墨烯催化剂催化活性大大增强,当选用0.1mol/L的电解质溶液,30mA/cm2的电流密度,酸碱值为4时,电解产生的过氧化氢的最大浓度达到约55mgL-1,苯酚降解效率可达到90%。最后我们探究了电极的使用寿命和降解苯酚的机理。催化剂电极的稳定性很好,·OH是降解反应的主要活性物种。